봄맞이 우주 대청소

인공위성은 통신, 일기예보 또는 연구를 담당하는 임무를 수행합니다. 또한 우리의 삶의 질을 더욱 향상시킵니다. 그렇기에 앞으로 더 많은 인공위성을 사용할 것이고, 결국 너무 많아져 처리하기가 어려워질 것입니다. 이러한 위성들은 미래에도 이렇게 계속 떠돌아다닐 수 있습니다.

우주의 공간은 떠도는 인공위성으로 매우 붐빌 것입니다. 왜냐하면 지구에 근접한 궤도를 따라 움직이는 인공위성들의 수가 점점 더 증가하고 있기 때문입니다. 그뿐만 아니라 기존의 위성이나 로켓에서 생성되는 수천 개의 잡석들도 있습니다. 따라서 이로 인한 충돌과 손상의 위험이 급속히 증가하게 됩니다. 유럽 우주청 ESA가 우주 보호에 대한 한 회의에서 하늘에 떠돌아 다니는 잡석을 수거하고 위성의 궤도 탈출 영역에 대한 연구(본 궤도를 벗어난 물체의 위치 재설정)를 지원하는 쪽으로 목표를 설정한 것은 놀라운 일이 아닙니다.

영국 서리대학교(University of Surrey)의 우주센터(Surrey Space Centre)에서 이에 대한 가능한 해결책을 하나 제시하였습니다. 원리는 간단합니다. 앞으로는 인공위성에 커다란 돛을 장착해 미션을 마친 인공위성을 25년 이내에 지구 쪽으로 끌어당겨 소멸되도록 하는 것입니다. 이 과정에서 돛은 최대 해발 600km의 나머지 대기권에 존재하는 저항을 이용합니다.

돛을 안정시키는 탄소 아우트리거(Outrigger)

서리(Surrey)에서 개발된 인플레이트 세일(InflateSail)이라는 이름의 이 돛은 5m x 5m 크기로, 고성능 플라스틱 막으로 제작되었습니다. 돛의 모듈은 신발 상자보다도 작으며, 무게가 2kg 밖에 나가지 않습니다. 하지만 기술은 가벼움에만 한정되지 않고, 가격 경쟁력과 무엇보다도 내구성을 갖추어야 합니다. 현재 이러한 부분은 인공위성의 주 목표가 아닙니다. 인공위성의 수명이 끝나면, 십 년에서 이십 년 후쯤에 인플레이트 세일의 사용이 본격적으로 활성화 될 것입니다. 그러면 다음과 같은 과정으로 진행될 것입니다. 먼저 소형의 부풀리게 되어 있는 돛대가 펴집니다. 그런 후에 안정성을 담당하는 네 개의 탄소 아우트리거에 의해 돛이 펼쳐집니다. 한 번 펼쳐진 돛은 인공위성이 추락하여 대기에서 다 타서 없어질 때까지 이들을 계속해서 지구 가까이로 끌어당깁니다. 엔지니어들은 이러한 기술로 하늘에서 700kg에 달하는 물체를 수거할 수 있을 거라고 생각합니다.

우주에서의 수 년간의 경험

돛을 펼치는 임무를 담당하는 맥슨의 브러시리스 EC-max-모터는 세라믹 컴포넌트가 장착된 GP-16 플래너터리 기어와 결합하여 더 길어진 수명과 높은 부식 방지를 보장합니다. 이 16mm 직경의 드라이브는 가장 까다로운 조건을 충족하며 우주에서도 작동합니다. 맥슨 모터는 화성 탐사나 SpaceX 프로그램 등의 항공우주산업 분야에서 쌓은 수년간의 경험을 여기에 적용하였습니다.

서리우주센터(SSC)의 대표 연구원인 앤드루 비쿼렛(Andrew Viquerat)는 다음과 같이 말합니다. "우리는 이미 몇 년 동안 맥슨 모터와 협력하여 일하고 있으며 앞으로도 그럴 예정이다.
그 이유는 바로 맥슨 모터의 제품을 신뢰하기 때문이다. 게다가 맥슨 모터의 직원들은 우리가 어떠한 특이한 요구 사항을 제시해도 항상 관심 있어하며 협조적이다."

내년에 수행될 첫 테스트
조만간 이 인플레이트 세일이 QB50-나노 인공위성 프로젝트의 일부로 우주로 발사되면, 현장 시험을 통과하는지 알 수 있을 것입니다. 거기에서 이 돛은 먼저 드라이브로 작동할 것이며, 태양풍을 이용해 인공위성들을 앞으로 끌고 올 것입니다. 안전한 추락과 소각으로 이어지는 이러한 궤도 수정은 일 년 후에 착수될 것입니다. 미션이 성공하면 조만간 이 개발은 상업적인 목적으로도 사용될 수 있을 것이며, 우리 위의 하늘을 깨끗하게 유지하는 데에도 기여하게 될 것입니다.

 © maxon motor ag

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