[우주] 위성에 차양막 씌우면 빛공해 피할까 우주항공

star-visorsat.jpg » 스페이스엑스는 스타링크 위성에 위 그림처럼 차양막(점선)을 설치해 햇빛 반사를 최소화할 계획이다. 스페이스엑스 제공

인터넷위성 천체관측 방해논란에

스페이스엑스, 새로운 해법 내놔

스타링크 다음 발사 때부터 적용


우주인터넷 `스타링크'를 구축하고 있는 일론 머스크의 스페이스엑스가 인터넷 서비스용 군집위성들의 천체관측 방해 우려를 해소할 나름의 해법을 내놨다.

스페이스엑스는 최근 각 스타링크 위성에 차양막을 달아(Visorsat), 지상의 천문학자들이 밤하늘을 관측하는 데 방해를 주지 않도록 하겠다고 발표했다.

 스페이스엑스는 2019년 5월 이후 지금까지 7차례에 걸쳐 420기의 우주인터넷 서비스용 위성을 고도 550km 상공의 지구 저궤도에 배치했다. 천문학계에서는 수백~수천개의 스타링크 위성이 궤도를 돌 경우, 위성에서 반사되는 햇빛이 천체 관측을 방해할 가능성이 크다고 비판해 왔다.

star1.jpg » 태양광 패널을 펼친 스타링크 인터넷위성은 햇빛 반사로 천체관측을 방해한다는 비판을 받고 있다. 스페이스엑스 제공
이에 따라 스페이스엑스는 검은색으로 코팅한 위성(Darksat)을 발사하는 등 천문학계의 우려를 해소하는 방법을 모색해 왔다. 그러나 위성 본체를 코팅할 경우 위성의 밝기는 55% 줄어들지만, 위성이 햇빛에 과열돼 고장날 가능성이 커지는 문제가 있는 것으로 드러났다.

육안으로 볼 수 있는 별 겉보기등급은 6.5~7등급까지인데, 스타링크 위성들의 겉보기 밝기는 5.5등급 정도라고 스페이스엑스는 말한다. 스페이스엑스는 천체관측 방해 논란을 피하기 위해 밝기 등급을 7등급 이상으로 올리는 걸 목표로 하고 있다.

Starlink_6_over_Cervinia.jpg » 지난 4월22일 발사한 스타링크6 미션에 탑재된 위성 60기가 24일 밤 이탈리아에서 육안으로 관측됐다. 위키미디어 코먼스

스타링크 위성은 우선 발사 후 대기궤도(380km)까지 고도를 높여가는 중 빛공해를 일으킨다. 이는 공기저항을 줄이기 위해 태양광 패널이 책을 펼친 것처럼 `오픈북' 형태를 취하기 때문이다. 이 때는 위성 본체와 태양광 패널 모두가 햇빛을 반사한다.

스페이스엑스는 앞으로 대기궤도에서 작동궤도(550km)로 올라갈 때는 위성의 방향을 돌려 태양광 패널 모서리쪽이 태양을 향하도록 하는 것을 검토하고 있다. 이렇게 하면 패널이 거울처럼 반짝이지 않는다. 대신 태양 에너지를 효율적으로 이용하기가 어렵다. 또 안테나가 주기적으로 지구에서 멀어져 지상국과 교신할 수 있는 시간도 짧아진다.

Starlink_Mission_(47926144123).jpg » 2019년 5월24일 처음으로 발사된 60기 스타링크 인터넷 위성이 2단 로켓에서 분리되고 있다. 스페이스엑스 제공

마지막으로 작동궤도에 도달하면 태양광 패널은 다시 위성 위쪽으로 쭉 펼쳐지며 상어지느러미 형태를 취한다. 이 때의 주요 빛공해 주범은 지상국과 교신하거나 데이터를 전송하는 데 사용하는 흰색 안테나다

스페이스엑스는 햇빛 반사를 줄이기 위해 안테나를 검게 코팅하는 대신 차양막을 달기로 했다. 자동차 앞유리 위쪽에 달려 있는 선바이저처럼 접었다 펼 수 있도록 할 예정이다. 발사 후 고도상승 중엔 차양막이 위성에 납작하게 붙어 있다가  2단 로켓에서 분리된 뒤에 펼쳐지도록 할 계획이다. 이렇게 하면 위성의 빛 반사와 과열 문제를 동시에 해결할 수 있을 것으로 기대했다. 스페이스엑스는 5월7일 발사 예정인 스타링크 위성에 차양막을 시범 설치한 뒤, 6월9일 발사하는 스타링크 위성에는 60기 모두에 차양막을 적용할 계획이다.

star5.jpg » 스타링크 제1차 우주인터넷망. 한 궤도에 22기씩 총 72개의 궤도를 형성한다. 스페이스엑스 제공

스페이스엑스는 올해 안에 미국과 캐나다에서 시범 서비스를 시작한 뒤 내년 말이나 내후년 말까지 1584기로 거의 전 세계를, 2020년대 중반까지 1만2000기로 지구 전역을 대상으로 초고속 인터넷 서비스 사업을 벌인다는 계획이다.


출처
천체 관측 영향 모델링 논문


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