거대 위성 별자리의 가능성과 위험

SpaceX의 개발 과정을 따라오셨다면 스타링크 프로젝트 글로벌 광대역 인터넷을 구축하기 위해 회사가 정기적으로 개별 위성뿐만 아니라 한 번에 60개의 위성 전체를 발사하고 있다는 것을 알게 될 것입니다.

이러한 배치는 위성 집합이라고 불리는 하늘에 네트워크를 형성하며, 이는 단일 위성이 할 수 없는 방식으로 거의 전 세계를 커버할 수 있습니다. 그리고 이 접근 방식을 사용하는 것은 SpaceX뿐만이 아닙니다. Amazon의 회사가 Kuiper Systems 자회사를 통해 위성 별자리를 연구하고 있습니다. 페이스북, Athena 프로젝트를 통해.

그러나 모든 사람이 그렇게 많은 위성을 밤하늘에 발사하는 데 동참하는 것은 아닙니다. 특히 천문학자들은 그러한 별자리가 망원경을 사용하여 데이터를 수집하는 능력을 위협하고 있다고 불평했습니다. 과학적 진보를 방해할 수도 있다.

이 복잡한 문제의 내용을 이해하기 위해 우리는 두 명의 전문가와 이야기를 나눴습니다. Olivier Hainaut는 천문학자이자 위성 관측 분야의 선도적인 연구자입니다. 별자리는 천문 관측에 영향을 미치며, 미군이 사용하는 위성 추진 시스템을 만드는 회사의 CEO인 브래드 킹(Brad King)은 별자리.

장점: 단일 위성으로는 제공할 수 없지만 위성 집합이 제공할 수 있는 것

집합 접근 방식의 가장 큰 장점 중 하나는 시간이 지남에 따라 네트워크를 쉽게 업그레이드할 수 있다는 것입니다. 시스템에 하나의 대형 위성이 있는 경우 해당 하드웨어를 구축하고 개발하는 데 수년이 걸릴 수 있습니다. 일단 출시되면 기능을 추가하거나 하드웨어를 개선하는 것은 극히 어렵습니다.

그러나 위성 집합을 사용하면 출시하면서 하드웨어를 점진적으로 개선할 수 있습니다. 회사가 위성 배치를 시작하고 몇 년 후에는 더 정확한 위성을 개발합니다. 예를 들어, 새로운 센서를 다음 배치의 위성에 쉽게 장착하고 배치할 수 있습니다. 그들을. 기존 위성은 계속 함께 작동할 수 있으며 함대는 점진적으로 업그레이드될 수 있습니다.

따라서 별자리는 지속적으로 새로워진다고 소형 위성 추진체 Orbion의 CEO인 King은 말했습니다. 현재 국방고등연구사업에 추진시스템을 공급하고 있는 회사입니다. 대행사 블랙잭 위성 별자리.

킹은 “100개의 위성을 날린다면 100개의 위성을 날리고 10년을 기다렸다가 100개를 더 발사하는 것이 아니다”라고 말했습니다. "연간 전체 차량의 약 20%를 지속적으로 교체합니다."

이는 또한 장기 프로젝트의 경우 프로젝트를 완전히 폐기하는 대신 전체 차량을 줄임으로써 예산 삭감에서 살아남을 수 있음을 의미합니다. 이는 10년 동안 운영된 후 예산이 삭감될 수 있는 정부 프로그램에서 중요합니다.

정부와 군대의 경우 별자리를 사용하면 추가적인 이점이 있습니다. King은 “가장 큰 이점은 탄력성입니다.”라고 말했습니다. “하나의 [위성]으로는 할 수 없는 별자리로 할 수 있는 것은 공격에 대한 탄력성을 가질 수 있다는 것입니다. 궤도에 매우 크고 귀중한 위성이 하나 있고 그 위성의 사용을 거부하려는 적이 있는 경우 위성을 손상시키거나 다른 수단을 사용하여 전체 기능을 수행하려면 총알 하나만 있으면 됩니다. 아래에.

“대신 100개의 위성 간에 해당 기능을 공유한다면 해당 기능을 중단하려면 공격 깊이가 훨씬 더 깊어져야 합니다. 그래서 그것이 하는 일은 공격에 대한 억제력을 제공하는 것입니다. 적을 공격하도록 유혹하는 크고, 뚱뚱하고, 육즙이 많은 표적이 아닙니다.”

일단 별자리가 마련되면 모든 종류의 통신 목적으로 사용될 수 있습니다. SpaceX의 Starlink 프로그램은 많은 잠재적 이점을 지닌 글로벌 광대역 인터넷을 제공하는 것을 목표로 합니다. 인터넷 서비스가 거의 또는 전혀 없는 빈곤 지역이나 농촌 지역에 인터넷을 제공할 수 있는 가능성 외에도 현재로서는 전 세계의 비행기와 선박을 추적할 수 있어 안전 목적으로도 매우 중요할 수 있습니다. 그리고 한 지역에서 여러 인터넷 제공업체를 이용할 수 있으면 사람들이 정부의 제한 없이 인터넷에 더 자유롭게 액세스할 수 있습니다.

나쁜 점: 별자리에 일부 천문학자가 무장한 이유

모든 기술 발전과 마찬가지로 위성 별자리의 출시에도 문제가 따릅니다. 작년에는 Starlink 위성 발사를 둘러싸고 SpaceX와 천문학계 사이에 때때로 열띤 논쟁이 벌어졌습니다.

위성이 발사되면 떠날 수 있습니다 빛의 흔적 특히 황혼에 하늘을 가로질러. 일부 사람들은 이러한 흔적이 아름답다고 생각하지만 천문학자들이 관찰하려는 별이나 은하보다 훨씬 밝기 때문에 천문학적 판독을 방해할 수 있습니다. 특히 낮은 궤도에 있는 스타링크 위성이 육안으로 보이고 일단 배치되면 판독을 방해할 것인지에 대한 문제도 있습니다.

국제천문연맹이 발표한 성명 2019년 여름과 후속 조치 올해 2월 두 사람 모두 “계획된 거대 별자리가 부정적인 영향에 대해 우려를 표명했습니다. 통신 위성은 천문 관측을 할 수 있습니다.” 특히 이리듐 위성 별자리인 Starlink를 명명했습니다. OneWeb 등이 있습니다.

SpaceX는 Starlink가 광학 천문학에서 야기한 문제를 신속하게 해결하고 천문학자들과 협력하여 해결책을 찾기. 처음에 그들은 위성을 더 어두운 색으로 칠하려고 했는데, 그 결과 외관이 줄어들었지만 천문학자들을 만족시킬 만큼 충분하지는 않았습니다. 그래서 그들은 차양 역할을 하는 바이저를 통합한 새로운 디자인으로 전환했습니다.

“정말 똑똑하네요.” Hainaut가 말했습니다. “위성이 조명을 받지 않으면 완전히 어두워서 보이지 않거든요. 이는 바이저가 위성의 대부분을 숨길 수 있음을 의미합니다. 위성이 제작되는 방식은 지상에서 볼 때 바이저의 뒷면이 보이도록 어둡게 보이고 위성 바닥 전체가 그림자에 가려지는 바이저를 가질 수 있음을 의미합니다. 이는 위성이 몇 등급 더 어두워진다는 것을 의미합니다.”

SpaceX는 또한 위성에 부착된 태양광 패널의 각도를 조정하여 조명된 부분이 지구에서 보이지 않도록 했습니다. 이러한 수정 사항을 결합하면 Starlink 위성이 지상 기반 광학 천문학을 방해하는 문제를 어느 정도 해결할 수 있습니다.

전파 천문학을 방해하는 위성에도 몇 가지 문제가 있습니다. 위성이 기본 작동 주파수를 초과하는 주파수에서 소량의 전파를 방출하는 주파수 블리드라는 문제가 있을 수 있으며, 이는 전파 천문학자에게 문제를 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 전파 망원경이 처리해야 하는 배경 소음이 많으며 위성 별자리가 이에 영향을 미칠 수 있습니다.

SpaceX는 이 문제에 대해서도 천문학 커뮤니티와 협력하고 있으며 천문학자들은 대체로 낙관적 해결책을 찾을 수 있다는 것입니다.

대량의 위성 발사에 따른 마지막 문제는 기술적으로 쉽게 해결할 수 있는 문제가 아닙니다. 문제는 궤도밀집 우주 커뮤니티에서는 점점 더 많은 관심이 집중되고 있습니다. 우리 행성 주위의 궤도에 있는 쓰레기. 우주 쓰레기는 극도로 위험할 수 있으며, 국제 우주 정거장에서부터 우리의 잠재적인 능력에 이르기까지 모든 것을 위협할 수 있습니다. 위성을 발사하다 앞으로도 저렴하게.

이 문제에 대한 주요 접근 방식은 기업이 더 이상 필요하지 않은 위성의 궤도를 책임감 있게 취소할 수 있도록 하는 것이었습니다. 스타링크 위성의 수명이 다하거나 위성에 결함이 있을 경우 별자리가 낮은 궤도에 있기 때문에 상대적으로 폐기가 쉽습니다. 위성을 낮은 궤도로 이동하기만 하면 대기권에 떨어져서 불타버릴 것입니다.

다른 별자리는 더 높은 궤도에 있을 수 있습니다. 이런 경우에는 대기권으로 내려오는 것보다 묘지 궤도라고 불리는 곳으로 보내는 것이 더 쉽습니다. 그러나 위성이 더 높은 비트에서 오류가 발생하면 매우 오랫동안 그곳에 머물 수 있습니다. 따라서 일부 위성에는 이제 후크와 같은 기능이 장착되어 있습니다. 붙잡을 또 다른 위성 그리고 그것들을 폐기하세요.

추악한 점: 별자리의 미래는 어떻게 될까요?

Hainaut는 SpaceX가 이러한 문제를 해결하기 위해 의무적인 것 이상의 노력을 기울였다고 강조했습니다. Starlink가 천문학계에 야기한 문제이며 그는 이러한 문제가 해결되었습니다. 문제는 별자리가 점점 인기를 얻고 앞으로 더 많은 회사에서 출시될 예정인 만큼, 이들 신인 배우들이 밤하늘만큼 배려할 것인가이다.

“[SpaceX는] 문제를 해결하기 위해 법적 의무를 훨씬 넘어서는 노력을 기울이고 있습니다.”라고 Hainuat는 말했습니다. "천문학자들은 Starlink와 매우 좋은 협력 관계를 맺고 있지만, 단지 선의일 뿐이기 때문에 다른 [회사]와도 같은 종류의 관계를 가질지는 확실하지 않습니다."

다른 회사가 SpaceX의 리드를 따를 수 있다고 믿을 수 있습니까? 수명이 다한 위성의 폐기와 같은 문제를 포함하여 우주 사용에 관한 조약과 협정이 있습니다. 그러나 많은 전문가들은 이러한 조약을 강화해야 하며, 이를 준수하지 않는 기업에 대한 처벌이 필요하다고 주장합니다.

킹 목사는 “문제는 처벌을 통일적으로 적용할 수 있는 통치 기관이 없다는 점”이라고 말했다. “강력한 지침과 조약이 있지만 이를 집행하는 데 문제가 있습니다.”

Starlink와 같은 위성군은 통신의 환상적인 새로운 단계를 가능하게 할 수 있지만 우리는 다음을 찾아야 합니다. 이 능력과 밤하늘을 연구하고 지구 너머의 우주를 이해해야 하는 필요성 사이의 균형을 맞추는 방법입니다.

킹 목사는 “우주는 우리 모두가 공유하는 공공재”라고 말했습니다. "성좌가 확산되기 시작하면 사회 전체에서 많은 노력이 필요합니다. 모든 사람과 누구도 공간을 소유하지 않으며 우리 모두는 공간을 공유하고 싶어합니다."

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