당분간 밤하늘을 올려다봤을 때 우주 비행사의 '공구 가방'을 볼 수 있을지도 모릅니다. 미 항공우주국(NASA) 우주 비행사가 우주 정거장(ISS) 정비 중 실수로 잃어버린 가방이 현재 지구 궤도를 돌고 있는 것으로 나타났습니다. 그렇다면 이 공구 가방은 이후 어떻게 될까요? 지구로 추락하지는 않을까요? 등 여러 궁금증을 대구과학관 천문대 김준호 박사를 만나 자세히 알아보겠습니다.
"우주 비행사들이 공구 가방을 분실하는 그런 상황이 있었습니다"
"다른 물체와 충돌하면 서로 엄청난 충격을 받으면서 크게 손상될 가능성이 있습니다"
"많은 인공위성이 하늘에 발사가 되기 때문에 별들을 가릴 수가 있고 별을 관측하기 좀 어려운 조건이 될 수가 있습니다"
Q. 지금 국제 우주정거장에서 지구로 공구 가방이 떨어지고 있다고 합니다. 도대체 이게 무슨 일인지, 그리고 우리에게 위험하지는 않은지, 국립대구과학관의 천문대에 와서 박사님께 물어보도록 하겠습니다.
박사님 안녕하세요?
A. 네 안녕하세요.
Q. 박사님, 자기소개 부탁드립니다.
A. 네, 저는 국립대구과학관 천문대의 김준호 연구원이라고 합니다.
Q. 박사님, 이게 어떤 일인가요?
A. 2023년 11월 2일에 국제 우주정거장에서 근무하고 있는 자스민 모그벨리와 로랄 오하라라는 우주 비행사들이 우주 정거장 외부에서, 우주정거장에 태양광 패널이 있습니다, 그걸 수리하다가 공구 가방을 분실하는 그런 상황이 있었습니다.
Q. 그러면 공구 가방을 분실했는데 공구 가방 없이 임무는 수행할 수 있는 걸까요?
A. 나사에서는 지금 남은 임무들은 그대로 수행할 수 있다고 얘기하고 있고요. 이 공구 가방을 대체할 다른 장비들은 아마 있을 겁니다.
그래서 충분히 다른 임무들을 수행할 수 있고, 만약에 공구 가방이 없다면 다음번에 우주 정거장을 갈 때 로켓 배송으로 발사할 예정입니다.
Q. 로켓 배송으로? 우리가 아는 그 로켓 배송은 아닌 거죠?
A. 이게 진짜 로켓 배송입니다.
Q. 아, 이게 정말 진짜 로켓 배송이네요. 그 공구 가방에는 어떤 장비가 들어 있었나요?
A. 나사에서 얘기하기로는 밧줄이랑 소켓 같은 그런 단순한 부품들이 들어있었다고 얘기하고 있어서요. 일상적인 그런 부품들이라고 하고 있습니다.
Q. 그러면 앞으로 가방은 어떻게 되는 걸까요?
A. 이 가방이 지구 상공에 400km 정도 위에 떠 있습니다. 국제우주정거장도 비슷한 높이인데 여기서 점점 희박한 대기가 존재하는 곳이거든요? 그래서 점점 대기의 저항을 받아서 속도가 느려지고, 속도가 느려지면 지구로 점점 내려오는 그런 과정을 거칩니다. 그래서 결국에 지구 대기가 많이 있는 밀도가 높은 곳에 다다르면 대기권에서 불타서 없어지게 됩니다.
Q. 불타서 없어지면 우리에게 위험한 그런 일은 없는 건가요?
A. 네, 저희는 안전합니다.
Q. 박사님, 혹시 이 공구 가방이 인공위성과 충돌할 가능성도 있나요?
A. 아무래도 우주가 엄청 넓기 때문에 충돌할 가능성은 없을 거로 생각을 하고 있고요. 그리고 국제 우주정거장과도 충돌하지 않을 거라고 예상하기 때문에 그래서 회수하지 않고 그대로 떨어지도록 놔둔 거라고 하고 있습니다. 만약에 충돌한다면 이게 초속 7~8km 정도 되거든요?
Q. 그게 정도의 속도인가요?
A. 보통 총알의 속도가 초속 1km 정도라고 하고 있거든요? 그래서 총알보다 몇 배나 빠른 엄청난 속도이기 때문에 만약 인공위성이나 우주 비행사나 우주 정거장이나 다른 물체와 충돌하면 서로 엄청난 충격을 받으면서 크게 손상될 가능성이 있습니다.
Q. 만약에 우주 비행사랑 충돌해버리면 우주 비행사가 죽을 수도 있는 건가요?
A. 예, 그럴 수도 있는 거죠. 우주 비행사들이 그런 위협에 항상 시달리고 있는데요. 우주 비행사들이 1만 대 1 정도의 경쟁률을 뚫고 힘들게 훈련을 받으면서 우주에 올라갔는데 이런 우주 쓰레기에 맞아서 죽는다면 되게 억울하겠죠.
Q. 박사님, 이 가방을 지구에서도 볼 수 있다고 하던데 어떻게 확인할 수 있을까요?
A. 이 가방이 하얀색이다 보니까 지구에서 6등급 정도로 관측이 된다고 합니다. 그래서 이론적으로는 관측이 가능한데, 가방이 지나가는 시간과 고도, 날씨, 이런 여러 가지 조건들을 맞춰야 하고요. 또 맨눈으로는 관측이 어렵고 망원경이나 쌍안경 같은 장비를 이용해서 가방이 지나가는 궤도를 정확히 우리가 지향해야만 관측할 수가 있습니다. 그래서 우리 대구과학관에서도 1m 망원경과 다른 두 대의 망원경을 이용해서 남의 집 불구경하듯이 그런 관측을 시도해 봤는데요. 시간이 아무래도 해가 완전히 지기 전 시간이라서 하늘이 밝아서 관측에는 성공하지 못했습니다.
Q. 그러면 언제쯤 보면 관측할 수 있는 걸까요?
A. 앞으로 몇 달 동안 계속 떨어지고 있으니까, 조건이 맞는다면 관측을 시도해 볼 수 있을 것 같습니다.
Q. 생각보다는 가방을 관측하기는 어렵지만 조건을 맞춘다면 가방을 볼 수 있다는 말씀이죠? 그럼 혹시 대구과학관에 오면 관측이 가능할까요?
A. 저희도 좀 재밌는 사건인 것 같아서 조건만 맞는다면 관측을 시도해 보려고 계획하고 있습니다.
Q. 이번에 공구 가방을 분실했는데 이렇게 우주에서 물건을 분실한 게 이번이 처음만은 아니라고 하더라고요?
A. 이전에 몇 번의 사례가 있었습니다. 세계 최초로 우주 유영을 했던 에드 화이트라는 미국의 우주비행사조차도 가져갔던 여분의 장갑을 잃어버린 사례가 있고요. 2008년에도 비슷하게 이런 가방을 잃어버린 적이 있고, 또 좀 더 최근에는 2017년에 우주 비행사들이 천으로 된 덮개를 잃어버린 그런 사례도 있다고 합니다.
Q. 생각보다 많이 잃어버리고 있는 것 같은데, 이게 다 어찌 보면 우주 쓰레기인 건가요?
A. 예, 이렇게 인간들이 통제할 수 없는 그런 인공적인 물체들은 다 우주 쓰레기라고 볼 수 있겠습니다.
Q. 그럼, 박사님 우주 쓰레기는 지금 얼마나 많이 있는 걸까요?
A. 나사에서는 10cm 이상의 우주 쓰레기가 한 2만 5천 개 이상 있다, 이렇게 얘기하고 있고요. 무게로는 9천 톤 이상으로 자동차 6천 대 정도에 해당한다고 보시면 되겠습니다. 게다가 눈으로 보이지 않는 아주 작은 우주 쓰레기까지 합하면 수억 개, 수조 개 정도 되는 쓰레기들이 떠다닌다고 하고 있습니다.
Q. 우주 쓰레기는 왜 위험한 걸까요?
A. 이 우주 쓰레기가 초속 8km 정도가 됩니다. 그래서 너무 빠른 속도이기 때문에 조금 스쳐 지나가더라도 우주에 있는 우주 정거장이나 인공위성 우주 비행사들에게 치명적인 피해를 줄 수가 있고요.
실제로 이런 우주 쓰레기 때문에 국제 우주정거장도 회피 기동을 하거나 아니면 우주 비행사들이 비상 탈출 준비를 했던 그런 기록들도 있습니다.
Q. 인공위성 잔해를 승리호처럼 이렇게 가져가는 그런 시스템이 혹시 개발될 가능성이 있나요?
A. 예, 지금 유럽 우주국이 2025년에 이런 우주 쓰레기를 청소하는 그런 인공위성을 쏘아 올리려고 계획을 하고 있습니다. 그 밖에도 여러 가지 국제적인 문제가 인식되어서 다양한 청소 작업을 준비하고 있는 것 같습니다.
Q. 박사님, 저는 궁금한 게 있어요. 우주 정거장은 떨어지지 않는데 왜 가방은 떨어지는 걸까요?
A. 우주 정거장이 한 지구에서 400km 상공에 있거든요? 이게 사실 이 높이가 희박한 대기가 있습니다. 그래서 이 희박한 대기와의 마찰로 인해서 우리가 가랑비에 옷 젖듯이 조금씩 떨어지고 있습니다. 그러니까 속도가 느려지기 때문에 떨어지고 있는 것인데 이게 한 달에 2km 정도 떨어진다고 해요. 그런데 이거를 보정하기 위해서 우주정거장에 있는 로켓 엔진으로 속도를 더 올려서 궤도를 보정하고 있다고 합니다.
Q. 그러면 그 수많은 우주 쓰레기도 전부 다 지구로 떨어지고 있는 건가요?
A. 어떤 쓰레기냐에 따라 다른데 좀 작은 우주 쓰레기나 대기의 저항을 받지 않는 그런 우주 쓰레기나 좀 멀리 있는 우주 쓰레기들, 그런 경우에는 계속 우주를 떠돌고 있습니다.
Q. 박사님, 최근에 북한에서도 인공위성을 쐈고 또 일론 머스크도 매우 많은 양의 인공위성을 지금부터 쏘고 있다고 하는데요. 이렇게 인공위성을 많이 하늘에다가 보내는 것을 천문학자로서는 어떻게 생각하시나요?
A. 천문학자로서는 아무래도 저희는 별이나 은하 같은 천체들을 봐야 하니까 이걸 가리는 효과가 있거든요? 그래서 아쉬운 면이 많습니다.
Q. 그런데 박사님, 2030년이 되면 더 이상 별을 볼 수 없을 것이다, 이런 기사를 제가 봤거든요. 이건 무슨 말일까요?
A. 인공위성이 워낙 많이 발사하다 보니까 2030년 정도가 되면 한 40만 개 정도가 예정되어 있다고 해요. 물론 별을 볼 수 없을 정도는 아니겠지만 그 정도로 많은 인공위성이 하늘에 발사가 되기 때문에 별들을 가릴 수가 있고, 또 이 인공위성들이 햇빛을 반사하기 때문에 하늘이 약간 밝아지는 그런 효과도 있을 것입니다. 그래서 별을 관측하기 어려운 조건이 될 수가 있습니다.
Q. 하늘이 밝아진다고 하면 그 깜깜한 밤이 더 이상 깜깜하지 않고 좀 밝아질 수 있다는 그런 말씀인 거죠?
A. 예, 우리 도시도 지금 하늘을 보면 약간 빨간 하늘을 보실 거예요. 그런 것처럼 그 정도는 아니지만 약간 밝아지는 그런 효과가 있을 겁니다.
Q. 박사님, 앞으로는 이 인공위성들의 잔해는 어떻게 해야 하는 것이며, 우리한테 위험한 건 아닐까요?
A. 이런 인공위성 잔해 같은 거를 예전에는 그냥 우주에서 떠돌게끔 놓아두었는데 이제는 이런 우주 쓰레기 같은 문제들이 생기니까 이걸 웬만하면 대기권으로 진입을 시켜서 대기에서 타도록 타서 없어지도록 조치하려고 하고 있고요. 우리가 지구에서 그걸 운 없게 맞아서 피해를 볼 수도 있겠지만 지금은 그런 걱정까지는 하지 않아도 될 것 같습니다.
Q. 그러면 만약에 대기권에서 이 인공위성의 잔해들이 타버리면요, 별똥별처럼 보이게 되는 건가요?
A. 네, 그렇게 보일 수도 있을 것 같아요. 그래서 인공위성의 크기에 따라 다르겠지만 별똥별처럼 타서 우리 눈에 보이는 경우도 있을 것 같습니다.
Q. 그럼 박사님, 이제는 이게 별똥별인지 인공위성의 잔해인지 우리는 알 수 없는 건가요?
A. 네, 그거를 구분하기는 어렵습니다.
Q. 너무 슬픈 일이네요. 천문학이라는 학문은 왜 중요한 걸까요?
Q. 농경사회로 우리가 진입하면서 달력을 만들기 시작했잖아요? 그래서 지구와 달의 하늘에서의 운동을 가지고 달력을 만들다 보니까 아주 오래전부터 중요하게 생각해 왔고, 또 우리가 천문학을 통해서 우주의 시작과 과거와 현재와 미래, 이런 걸 우주의 역사를 알 수가 있고요.
Q. 미래를 알 수 있다고 하셨는데 그러면 우리 지구의 미래는 어떻게 되는 걸까요?
A. 지구의 미래는 인간이 어떻게 하느냐에 따라 달린 것도 있고요. 짧게는 우리 인간이 너무 자원을 많이 소비하고, 그래서 지구가 너무 뜨거워지게 되고 생명체가 살 수 없는 그런 행성이 될 수도 있고요.
좀 먼 미래로 가면, 한 70억 년 정도라고 얘기하는데, 태양이 자신의 자원을 소모해서 점점 크기가 커지는 적색 거성이 되거든요? 그러면 태양 크기가 지구까지 다가올 거예요. 그러면 지구에는 더는 생명체가 살 수 없는 그런 행성이 될 것 같습니다.
Q. 아니, 그런 상황은 언제쯤 생기는 건가요?
A. 70억 년 정도 뒤니까···
Q. 70억 년? 지금부터 걱정할 건 아니네요.
A. 걱정하지 않아도 될 것 같습니다.
Q. 알겠습니다. 그럼 과연 우주 개발은 어떤 의미가 있고 또 우주 개발이 우리 실생활에는 어떻게 쓰이고 있나요?
A. 우주 개발을 통해서 우리가 GPS나 위성 통신 같은 기술을 통해서 좀 더 편리한 생활을 하고 있고요. 최근에는 달 탐사가 추진되면서 달에 있는 희귀한 자원인 희토류나 헬륨3 같은 그런 자원을 채취해 오는 경제성이 있는 그런 프로젝트들도 준비가 되고 있습니다. 그리고 먼 미래에는 우리가 지구에서 언제까지 계속 살 수는 없잖아요? 지구에 있는 자원들을 모두 소모해 버리면 그때는 지구 밖으로 나가야 하므로 우주 개발은 필수적인 일이라고 할 수 있겠습니다.
