스페이스X 인공위성, 너무 밝아서 천문학 지장?

아마존과 구글, 스페이스X 등 민간기업이 우주 사업에 진출하고 있지만 기술 규제가 따라 가지 못하는 한편 우주 쓰레기 문제 등 우려될 만한 사항도 많이 남아 있다. 그 중 하나로 스페이스X가 쏘아 올린 인공위성이 너무 밝다는 문제가 전 세계 천문학 우주 연구 위협이 될 것이라고 해결책에 골머리를 앓고 있다고 한다.

우주개발기업 스페이스X는 2019년 5월 27일 인공위성을 쏘아 올려 거대한 통신망을 구축하는 스타링크(starlink) 프로젝트 일환으로 인공위성 60기를 발사했다. 발사에는 성공했지만 인공위성이 발하는 빛이 너무 밝은 탓에 이후 수많은 과학자가 과학 연구에 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 스페이스X는 이에 따라 2020년 1월 6일 발사한 새로운 인공위성 60개 중 1개에 검은 코팅을 하는 실험을 실시했다.

스페이스X 측에 따르면 인공위성이 밝게 빛나는 이유는 여러 요소로 인해 가능하다. 스타링크는 우주 대기 궤도에선 낮은 위치에서 방출되어 위성군이 각각 태양전지패널을 전개할 때 반사 관계로 밝기가 늘어난다. 그리고 고도 550km 운용 궤도에 도달하면 등급은 5 정도가 되어 육안으로도 확인할 수 있을 만한 밝기가 된다. 또 망원경이 포착 범위를 위성을 가로 지르는 속도와 관계되고 속도가 느릴수록 휘도가 더해진다는 점도 지적된다.

위성이 당양한 망원경에 미치는 영향과 해결 방법에 대해선 천문학계에서 논의가 이뤄지고 있다. 미시간대학 천문학자인 페트릭 세이자는 위성 별자리(Satellite constellation)는 지구 궤도에 있는 99% 물질보다 밝을 가능성이 있다고 지적한다. 계산에 따르면 스타링크 밝기 영향이 가장 커지는 건 새벽과 황혼이라고 한다. 따라서 새벽에 관찰할 필요가 있는 지구에 가까운 소행성 등은 조사에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.

칠레에 설치될 예정인 LSST(Large Synoptic Survey Telescope)는 2022년 이후 10년간 3일마다 하늘 전체를 광범위하게 촬영할 예정이지만 이것도 큰 영향을 받을 수 있다. 연구팀은 인공위성 궤도를 예측하고 전기 빛을 제거하는 소프트웨어 수정에 착수하지만 모두를 제거하는 게 어렵고 시스템 오류에 대해서도 우려가 남아있다고 말했다. 인공위성을 통해 위치를 미리 알고 있으면 인공위성이 해당 시간대나 해당 장소 이외를 촬영해 인공위성을 포함하지 않은 사진을 촬영할 수도 있지만 인공위성 수가 늘어나면 이것도 실현 불가능해진다. 스페이스X는 마지막으로 4,000개 이상 위성을 쏘아 올릴 예정이다.

이 때문에 1월 6일 발사된 인공위성 1대에 까맣게 코팅 처리를 한 시도를 했다. 검게 칠한 인공위성은 다크샛(DarkSat)으로 빛 착란 반사를 억제해주기 위한 것이다. 다크샛은 이미 지구 궤도에 올랐지만 운용은 2월 후반 이후이며 효과를 확인하려면 시간이 걸릴 것이다. 또 아직 인공위성 밝기를 단속하는 법률은 아직 존재하지 않는다. 스페이스X는 기체를 검게 바르는 것 외에 발사 궤도도 필요에 따라 조정할 수도 있다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.