우주쓰레기, 그물 포획에 성공했다

실제 우주 공간에서 테스트… 4단계 과정 중 첫 번째

지난 4월, 중국이 우주정거장으로 사용했던 텐궁 1호가 고장나면서 전 세계는 큰 혼란에 빠졌다. 지구 궤도를 돌던 이 구조물이 어느 국가에 떨어질 지 예측할 수 없는 상황이 벌어졌기 때문.

다행히도 텐궁 1호는 남대서양에 떨어지면서 사람들에게 별다른 피해를 입히지는 않았다.

당시 사고는 우주에서 생성된 쓰레기가 인류에게 얼마나 많은 공포심을 안겨줄 수 있는지를 잘 보여준 사례가 됐다.

그물을 발사하여 우주 쓰레기를 수거하는 실험이 우주 공간에서 성공적으로 수행됐다

그물을 발사하여 우주 쓰레기를 수거하는 실험이 우주 공간에서 성공적으로 수행됐다 ⓒ Surrey Nanosats

하지만 앞으로는 그런 공포심을 가질 필요가 없을 것으로 보인다. 유럽의 과학자들이 최근 그물을 발사해 우주 쓰레기를 수거하는 실험을 우주 공간에서 성공적으로 수행했기 때문이다.

첨단기술 전문 매체인 뉴아틀라스(Newatlas)는 우주 쓰레기를 수거하는 ‘리무브데브리스(RemoveDebris)’ 프로젝트가 성공적으로 수행됐다고 보도했다.

뉴아틀라스에 따르면 이는 그동안 이론적으로만 논의됐던 우주쓰레기 포획 작업이 실제로도 가능하다는 점을 확인한 것이다. (관련 기사 링크)

60만개가 넘는 것으로 추정되고 있는 우주쓰레기

지구 주위를 맴돌고 있는 우주쓰레기들은 대부분이 인공위성이나 우주선 등이 부서지면서 발생한 파편들로 이루어져 있다. 우주탐사가 시작됐을 1960년대 무렵만 해도 이들 파편의 숫자는 그리 많지 않았기에 큰 문제가 되지는 않았다.

하지만 인공위성, 우주정거장 등 인류가 만든 구조물이 앞다퉈 지구 궤도를 차지하기 시작하면서 상황이 달라졌다. 우주쓰레기는 이제 자신들의 고향이라 할 수 있는 인공위성이나 우주정거장의 안전을 위협하는 단계에까지 이르렀다.

아무리 작은 파편이라도 엄청난 파괴력을 지니고 있다. 이들은 총알보다 더 빠른 운동에너지를 갖고 있기 때문이다.

특히 고장난 위성끼리 충돌이라도 하게 되면 순식간에 다량의 쓰레기들이 생성되는 만큼, 이 같은 사고는 반드시 피해야만 한다는 것이 전문가들의 의견이다.

고장 난 위성끼리의 충돌은 수많은 우주 쓰레기를 발생시킨다

고장난 위성끼리의 충돌은 수많은 우주 쓰레기를 발생시킨다 ⓒ Surrey Nanosats

실제로 미국우주감시네트워크(USSA)의 조사에 따르면 지구 주위에서 지름 10cm 이상 되는 파편만 해도 2만 여개 이상 떠돌고 있는 것으로 알려졌다.

그 이하의 조각까지 포함하면 60만개를 훌쩍 넘기는 것으로 나타났는데, USSA는 이 가운데 4만 여개의 우주 쓰레기들을 추적하고 있는 중이다.

문제는 얼마 전까지만 하더라도 이들 우주쓰레기를 수거할 수 있는 마땅한 방법이 없다는 점이었다. 일주일에 400여건의 충돌 경보가 쏟아질 정도로 우주 쓰레기가 많아지면서 선진국을 중심으로 해결책 마련에 많은 노력을 기울였지만, 구체적인 실천방안이 마련되지 못했었다.

그런데 최근 EU의 지원을 받은 연구개발 컨소시엄이 ‘리무브데브리스(Remove Debris)’ 프로젝트를 성공적으로 출범시키면서 우주쓰레기 제거를 위한 실증 테스트 준비에 나섰다.

그물 포획 기술은 4단계 중 첫 번째 단계

우주쓰레기 제거를 위한 연구개발 컨소시엄은 영국 서리대학교와 위성기술 전문업체인 서레이새틀라이트테크놀로지(SSLT)가 중심이 되어 지난 2016년에 출범했다.

리무브더브리 프로젝트의 핵심은 우주쓰레기 제거를 전문으로 하는 청소위성을 발사해 우주 공간에서 다양한 테스트를 실시해 보는 것이다. 이를 위해 지난 4월 컨소시엄은 청소위성을 스페이스X의 팰컨 9로켓에 실어 우주로 발사했다.

그리고 최근 우주공간에서 그물로 표적을 포획하는 실험에 성공했다. 표적은 작은 풍선으로서, 기존에 논의됐던 방법대로 표적과 7m 떨어진 거리에서 그물을 발사했다.

이 같은 결과에 대해 서리대학교의 교수이자 우주센터 소장인 ‘구글리엘모 아글리에티(Guglielmo Aglietti)’ 박사는 “7m 떨어진 표적을 그물로 포획하는 기술은 매우 간단한 과정”이라고 언급하면서도 “다만 그런 과정이 실제의 우주 공간에서도 똑같이 작동한다는 사실을 확인했다는 점이 이번 테스트의 가장 중요한 성과”라고 밝혔다.

리무브더브리 프로젝트의 2단계는 작살로 우주쓰레기를 포획하는 것이다  ⓒ Surrey Nanosats

리무브데브리스 프로젝트의 2단계는 작살로 우주쓰레기를 포획하는 것이다 ⓒ Surrey Nanosats

이번 테스트는 리무브데브리스 프로젝트에서 계획한 4차례의 테스트 가운데 첫 번째 테스트다. 연구진은 이 외에도 작살로 우주쓰레기를 포획하는 테스트도 준비하고 있다.

이는 로봇팔을 이용해 우주선에서 10m 정도 떨어진 곳에 목표물을 세운 다음, 우주선 본체에서 작살을 발사시켜 목표물을 관통하는 테스트다. 작살에는 줄이 달려 있어서 목표물인 쓰레기를 당겨 수거할 수 있도록 설계했다.

3번째 테스트는 카메라와 라이더 시스템을 이용해 쓰레기를 추적하는 테스트다.

마지막 4번째 테스트는 포획한 우주쓰레기들을 대기권으로 진입시켜 태워버리는 것이다. 여기에는 공기 저항을 극대화시키는 돛이 사용될 예정이다.

이 같은 돛을 사용하는 이유는 쓰레기를 포획한 후 지구 대기권으로 이동할 때 비용이 발생하는 별도의 연료를 사용하지 않기 위해서다.

아글리에티 박사는 “연료를 사용하지 않는 대신 공기 저항을 높이는 돛을 펼치게 되면, 쉽고 빠르게 지구 대기권에 다시 진입할 수 있다”라고 설명했다.

(6478)

뉴스레터 구독신청
태그(Tag)

전체 댓글 (0)

과학백과사전