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우주쓰레기의 적극적 제거 - 예비적 임무분석 및 설계

전문가 제언: ○ 우주쓰레기는 지구궤도를 회전하고 있는 인공물체들로서 수명을 다한 인공위성 로켓의 상단부분 및 로켓과 인공위성을 분리할 때 발생한 파편들이다. 이러한 우주쓰레기는 고속(~28,000km/h)으로 비행하고 있기 때문에 우주비행을 하는 우주선이나 활동 중에 있는 인공위성들에게 큰 문제점으로 부각되고 있다. 그러므로 우주쓰레기를 최대한으로 제거하는 문제는 우주개발의 큰 과제 중 하나이다. 실례로, 1996년 7월에 프랑스의 인공위성 세리스(Cerise)에 아리안(Ariane)로켓의 파편이 충돌하여 위성에 심각한 손상을 초래한 사건도 있었다.

○ 케슬러 신드롬(Kessler syndrome)은 NASA 과학자 Donald J. Kessler가 1978년 우주쓰레기로 말미암아 발생할 수 있는 최악의 시나리오로서 주장한 것으로 우주쓰레기의 밀도가 일정 수준 즉, 어떤 한계치에 이르게 되면 우주폐물들(비활동 인공위성과 우주파편 등)이 서로 연쇄적인 충돌을 일으켜서 그 파편들이 기하급수적으로 증가하여 지구궤도 전체를 뒤덮게 되어 막대한 피해를 초래할 수 있다는 것이다. 만일 케슬러 신드롬이 현실화된다면, 우주선 발사 그 자체도 어려워질 것이다.

○ 지구궤도를 선회하고 있는 인공위성들은 보통 타원궤도에서 주행한다. 일반적으로 타원궤도의 장반경과 단반경을 각각 a와 b라 하면, 타원의 곡률을 나타내는 궤도매개변수로서 이심률 e = [1?(b/a)2]1/2이다. 여기서, e → 0에 가까워질수록 궤도는 원형에 더욱 접근하게 된다.

○ 승교점의 적경, RAAN(Right Ascension of the Ascending Node) 분포에서 적경(R.A.)은 천구상의 천체의 위치를 나타내는 좌표의 하나로서 춘분점을 지나는 시간권과 천체를 지나는 시간권이 이루는 반시계 방향의 각(0°∼360° 또는 0시∼24시)이며 승교점(A.N.)은 천구상의 천체의 궤도와 황도가 이루는 두 교점 중에서 남쪽에서 북쪽으로 황도를 가로지르는 점이다. 이와 반대로 북쪽에서 남쪽으로 가로지르는 점은 강교점(Descending NodeL: D.N.)이다

○ 국내의 우주연구 분야에서 특히, 우주쓰레기 관련 R&D는 NASA, JAXA및 DLR 등과의 국제공동연구에 참여함으로써만 가능할 것이다.

저자: Marco M. Castronuovo
자료유형: 학술정보