그물 던져 우주 쓰레기 제거하는 위성 개발 중

쓰레기는 지구에서만 심각한 문제가 아니다. 우주 쓰레기 역시 매우 심각한 문제다. 주로 수명이 다한 위성이나 그 파편으로 구성된 우주 쓰레기는 크기가 작아도 속도가 매우 빨라 운동에너지가 크기 때문에 지구 주변에 있는 인공위성, 우주 정거장, 우주선, 우주인에게 매우 위험한 존재이기 때문이다. 다행히 아직 영화 그래비티에서와 같은 대형 참사는 생기지 않았지만, 앞으로도 생기지 말라는 보장은 없다.

이 문제를 해결하기 위해서 여러 나라가 대응책 마련에 나서고 있는 가운데, 유럽 연합의 지원을 받는 리무브데브리스(RemoveDebris) 위성이 개발 중이다. 2017년 발사를 목표로 한 이 테스트 위성은 네 가지 형태의 우주 쓰레기 제거 방법을 한 번에 테스트한다. 제작은 에어버스와 협력하에 서레이 우주 센터(Surrey Space Centre)가 담당한다.

첫 번째 테스트는 리무브데브리스 위성에 탑재된 미니 위성 (큐브셋)인 DS-1을 이용해 이뤄진다. 이 미니 위성은 본체에서 분리된 후 풍선이 부풀어 올라 표적 위성의 역할을 하게 된다. 리무브데브리스는 이 표적을 향해 실제 우주 공간에서 그물을 발사해 포획하는 실험을 한다. 거리는 7m 이내. 그물로 수명이 다한 위성을 포획해서 제거하는 기술을 실증하기 위한 것이다.

두 번째 테스트는 우주 쓰레기 추적 감시 능력을 테스트하기 위해 두 번째 미니 위성인 DS-2를 추적하는 것이다. 이를 위해 라이더 시스템 (Lidar)과 두 개의 특수카메라가 설치되어 있다. 일단 보고 추적해야 포획을 할 수 있기 때문이다.

세 번째 테스트는 1.5m 길이의 로봇팔을 이용해 10x10cm 표적에 작살을 던지는 것이다. 이를 통해 실제 우주 공간에서 작살을 이용해서 우주 쓰레기를 포획할 수 있는지 검증할 것이다.

마지막 테스트는 에어 브레이크 테스트로 대략 10㎡ 크기의 돛 같은 구조물을 펼치는 것이다. 드레그세일(Dragsail)이라는 이 장치는 마치 태양풍을 받아 추진력을 내는 솔라세일과 비슷하게 생겼으나 사실 목적은 반대다. 낮은 지구 궤도에 존재하는 희박한 대기에 대한 저항력을 증가시켜 위성이 빨리 대기권에 진입하게 하는 것이 목적이기 때문이다. 포획한 폐위성은 이런 방식으로 별도의 로켓이나 연료 없이 저렴하게 태워 없앤다.

모든 것이 순조롭게 된다면 리무브데브리스는 현재 제안되고 있는 중요한 우주 쓰레기 제거 기술을 한 번에 테스트할 수 있게 될 것이다. 다만 그렇다고 해도 엄청난 숫자의 우주 쓰레기를 모두 제거하기는 현실적으로 어렵다. 따라서 앞으로 유인 우주 임무나 혹은 중요한 위성이 있는 궤도에 존재하는 쓰레기에 대해서 우선 제거가 시도될 것으로 보인다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com