지구상에 떠있는 인공위성은 모두 몇 대인가요?

Question

지금 지구 위에는 수많은 인공위성이 떠 있습니다.

지구 위에 인공위성을 쏘아올리는 것은 예전엔 꿈같은 이야기였는데.

이제는 누구나 만들어 쏘아올릴 수 있고.

심지어 너무 많아 문제라고 합니다.

우주에서 우리나라를 찍으면 위성들 때문에.

우주먼지로 뒤덮힌 것처럼 보인다고 하네요.

도대체 얼마나 많은 위성들이 떠 있길래 그런가요.

현재 지구 위에 떠있는 인공위성의 수는 얼마나 되나요?

수명을 다한 인공위성은 어떻게 처리하고 있나요?

Answer 1

숫자가 하나로 딱 떨어지지 않는 질문입니다. 무엇을 세느냐에 따라 답이 크게 달라지기 때문입니다. 기준별로 나눠서 말씀드리고, 수명이 끝난 위성을 어떻게 처리하는지도 이어서 설명드리겠습니다.

지금 실제로 작동하고 있는 인공위성은 만 기를 넘어선 것으로 집계됩니다. 그런데 이 숫자가 아주 빠르게 늘고 있습니다. 십 년 전만 해도 이천 기가 안 됐습니다.

늘어난 이유는 사실상 하나입니다. 스페이스엑스의 스타링크입니다. 지금 궤도에 있는 작동 위성의 절반 이상이 이 회사 것입니다. 이렇게 수천 기를 한꺼번에 올려 그물망처럼 쓰는 방식을 군집위성이라고 합니다. 영국의 원웹, 아마존, 중국의 국가 사업도 같은 계획을 진행 중이라 앞으로 수만 기가 더 올라갈 예정입니다.

작동을 멈춘 위성까지 더하면 숫자는 더 커집니다. 수명이 끝났다고 바로 사라지는 게 아니라 몇 년에서 수십 년씩 그 자리를 계속 돌기 때문입니다.

범위를 사람이 만든 물체 전부로 넓히면 규모가 또 달라집니다. 미국 우주감시망이 추적하는 십 센티미터 이상의 인공 물체가 삼만 개를 넘습니다. 위성뿐 아니라 로켓의 다 쓴 윗부분과 충돌로 생긴 파편이 모두 포함된 숫자입니다. 추적이 안 되는 작은 조각까지 추정하면 일 센티미터 이상이 백만 개 정도, 일 밀리미터 이상은 억 단위로 봅니다.

어디에 떠 있는지도 알아 두시면 이해가 쉽습니다. 대부분은 고도 삼백에서 천이백 킬로미터 사이의 낮은 궤도에 있습니다. 통신 위성과 지구를 촬영하는 위성이 여기 있습니다. 반면 일기예보에 나오는 기상 위성이나 방송 위성은 삼만 육천 킬로미터쯤 되는 높은 자리에 있는데, 이 높이에서는 지구 자전과 같은 속도로 돌아 하늘의 한 점에 멈춰 있는 것처럼 보입니다. 이 자리는 수백 기 정도로 한정되어 있습니다.

이제 수명이 끝난 위성을 어떻게 하는지 말씀드리겠습니다.

낮은 궤도의 위성은 남은 연료로 속도를 줄여 일부러 대기권으로 떨어뜨립니다. 들어오면서 마찰열로 대부분 타 없어지고, 크기가 커서 조각이 남을 것 같으면 떨어지는 지점까지 계산해서 남태평양 한가운데로 유도합니다. 어느 육지에서도 가장 먼 바다 지점인데, 지금까지 수백 기의 위성과 우주정거장이 여기로 내려왔습니다.

높은 정지궤도의 위성은 대기권까지 내리려면 연료가 너무 많이 들어서 반대로 합니다. 수백 킬로미터 더 위로 밀어 올려 다른 위성들이 다니지 않는 자리에 세워 둡니다. 이 구역을 무덤 궤도라고 부릅니다.

문제는 고장 나거나 연료가 바닥난 위성입니다. 이 경우에는 아무 처리도 못 하고 그대로 남습니다. 우주쓰레기의 주된 출처가 바로 여기입니다. 그래서 국제적으로는 임무가 끝나면 정해진 기간 안에 궤도를 비우도록 하는 규정을 두고 있고, 그 기간이 최근 더 짧아지는 추세입니다.

최근에는 아예 수거하려는 시도도 이루어지고 있습니다. 그물이나 작살, 자석, 로봇 팔로 붙잡아 끌어내리는 방식인데 유럽과 일본에서 실증 위성을 이미 올렸습니다. 아직은 실험 단계입니다.

숫자가 늘면서 걱정도 커지고 있습니다. 하나는 충돌입니다. 위성끼리 부딪히면 파편이 수천 개 생기고 그 파편이 다시 다른 위성을 때리는 연쇄가 일어날 수 있는데, 이 상황을 케슬러 증후군이라고 부릅니다. 다른 하나는 천문 관측 방해입니다. 밤하늘을 길게 노출해 찍으면 위성이 지나간 흰 줄이 사진에 그대로 남습니다. 최근에는 위성이 타면서 남기는 금속 성분이 상층 대기에 영향을 줄 수 있다는 연구도 나오고 있습니다.

직접 확인해 보실 수도 있습니다. 셀레스트랙이나 엔투와이오 같은 사이트에 들어가면 지금 이 순간 어떤 위성이 머리 위를 지나는지 실시간으로 볼 수 있습니다. 휴대폰 앱으로 국제우주정거장이 우리 동네를 지나는 시각도 알 수 있는데, 해 진 직후나 해 뜨기 직전이면 맨눈으로도 꽤 밝게 보입니다. 스타링크는 발사 직후 며칠 동안 여러 개가 줄지어 지나가는 모습으로 보여서 그 장면을 기차라고 부르기도 합니다.

참고로 우리나라도 지구 관측용 아리랑 위성과 정지궤도의 천리안 위성을 비롯해 수십 기를 운용하고 있습니다.