지구 궤도를 도는 인공위성이 10만기를 넘으면 지상 망원경을 통한 천체 관측이 불가능해진다는 연구 결과가 나왔다. 위성에 반사된 빛 때문에 밤하늘이 전반적으로 밝아지는 데다 손톱으로 긁은 듯한 직선 형태의 이동 궤적이 천체 사진에 함께 잡히기 때문이다.

하지만 인류가 발사를 계획 중인 위성은 총 170만기에 이른다. 가장 큰 변수는 스페이스X다. 위성 형태의 우주데이터센터를 총 100만기 발사할 예정이다. 향후 수년 안에 천문학계 연구 활동이 크게 위축될 가능성이 커지고 있다.

1일(현지시간) 미국 과학계에 따르면 유럽남방천문대(ESO) 연구진은 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’을 통해 지구 궤도를 도는 위성 숫자가 10만기를 넘어서면 인류는 지구 표면에서 우주를 관측하는 능력을 잃게 될 것이라는 연구 결과를 발표했다. 연구진은 컴퓨터 모델링을 통해 이런 사실을 알아냈는데, 문제의 원인은 위성에 맞고 반사하는 태양광이었다.

위성에 반사된 태양광은 밤하늘에서 등불 같은 역할을 한다. 밤하늘의 밝기를 전반적으로 높인다. 일반적으로 지상 망원경은 별빛을 덮을 만한 인공조명을 피해 도시에서 멀리 떨어진 산이나 사막에 짓지만, 머리 위를 도는 위성이 반사하는 빛은 피할 도리가 없다. 새로운 형태의 광해 때문에 관측 능력이 떨어지는 것이다.

위성에 반사된 태양광은 천체 관측 사진에 기다란 궤적도 남긴다. 손톱이나 칼로 긁은 듯한 얇고 기다란 선이 천체와 함께 담긴다. ‘시각적 잡신호’다.

현재 지구 궤도를 도는 위성은 1만4000기다. 10만기까지는 아직 여유가 있지만, 문제는 앞으로다. 현재 인류가 발사를 계획한 위성이 총 170만기에 이른다.

이런 위성 폭증을 주도하는 것은 스페이스X다. 올해 나스닥 상장을 하며 지구 궤도를 도는 위성 형태의 우주데이터센터를 구축하겠다는 복안을 밝혔다. 계획된 숫자가 무려 100만기다. 내년 말부터 발사를 시작해 매년 꾸준히 숫자를 늘려간다는 방침이다. 이대로라면 수년 뒤 밤하늘에서 별을 관측하기는 어려워질 가능성이 크다.

미국 기업 ‘리플렉트 오비털’은 아예 대형 거울을 단 위성을 지구 궤도에 올릴 예정이다. 햇빛을 특정 지역에 반사해 태양광 발전 시간을 늘리거나 재난 등 밤샘 구조가 필요한 상황을 지원하기 위한 용도다.

발사 목표는 5만기다. 숫자는 비교적 적어도 밤하늘을 밝히는 능력은 대단히 크다. 연구진은 논문에서 “지금보다 최대 300% 밝아질 것”이라고 예상했다. 국제천문연맹(IAU)은 밤하늘이 자연 상태보다 10% 이상 밝아지면 정상적인 천체 관측이 어렵다고 본다.

연구진은 논문에서 “위성 밝기를 7등급보다 어둡게 유지해야 한다”고 했다. 기술적인 조치를 통해 밤하늘에서 육안으로 감지할 수 없는 수준까지 위성 밝기를 낮춰야 한다는 뜻이다. 하지만 지구 궤도를 활용하기 위한 우주기업의 움직임은 갈수록 활발해지고 있어 ‘어두운 밤하늘’을 지키기 위한 천문학계의 목소리가 실제 성과로 이어질지는 지켜봐야 할 것으로 보인다.