우주 쓰레기가 총알보다 빠른 이유는?
[36호]우주 쓰레기의 움직임을 이해하는데도 과학 지식이 필요해요. 어렵지 않아요. 우리에겐 뉴쌤이 있으니까요!!
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안녕 친구들~ [우주 쓰레기 해결사가 된 청소부 위성 '엘사-d'] 이야기 재미있게 읽었어? 과학자들이 엘사-d 같은 우주 청소부를 개발한 건 우주 쓰레기 문제가 심각하기 때문이라고 했잖아? 그런데 내가 우주에 둥둥 떠다니는 쓰레기들을 직접 눈으로 본 게 아니다 보니 뭐가 그렇게 심각하다는 건지 사실 잘 모르겠어. 우주 공간은 우리가 상상조차 할 수 없을 정도로 드넓은데 쓰레기가 좀 떠다닌다고 그렇게 문제가 될까? 궁금한 게 너무 많아~ 뉴쌤에게 여쭤봐야겠어.
- 쿨리 : 쌤, 대부분의 우주 쓰레기는 지구와 가까워지다가 불타서 없어진다고 들었어요. 다행이긴 한데 그게 어떻게 가능한 거예요?
- 뉴쌤 : 지구는 공기층으로 둘러싸여 있는데 그걸 ‘대기’라고 해. 공기가 없는 우주를 떠돌던 물체가 대기권에 도착해 공기층과 부딪히면 순식간에 뜨거운 마찰열을 일으키게 돼. 지구로 귀환하는 우주선의 경우 대기권에 진입하자마자 우주선 외부 온도가 1900℃까지 오른다고 하지. 진입 속도가 올라가면 1만℃까지도 오를 수 있고. 얼마나 뜨거울지 상상이 가니?
- 쿨리 : 숫자만 들어도 너무 뜨거워요… 그래서 대부분의 쓰레기는 대기권에서 흔적도 없이 사라진다고 하는 거군요!! 그런데도 다들 왜 그렇게 우주 쓰레기 문제를 걱정하는 걸까요?
- 뉴쌤 : 소재나 부피 등에 따라서 일부는 완전히 타버리지 않고 땅이나 바다에 떨어질 수도 있거든. 그래서 우주 쓰레기가 지구를 향한다는 뉴스가 나올 때마다 모두들 긴장하는 거야.
- 쿨리 : 우주에 남아 있는 쓰레기도 매년 늘어나고 있다고 들었어요. 거대한 우주를 가득 채울 정도로 심각한 걸까요?
- 뉴쌤 : 당장은 지구와 가까운 곳부터 쓰레기가 쌓이고 있지만 지금 같은 속도로 계속 위성과 우주선을 쏘아올린다면 문제가 더 심각해지겠지. 우주 산업이 커지면서 인공위성이나 탐사선을 쏘아올리는 나라들이 무척 많아졌고 민간 기업들도 우주 산업에 뛰어들고 있어. 이 때문에 우주 쓰레기 양도 빠르게 늘고 있는데 유럽우주국(ESA)은 크고 작은 쓰레기를 모두 합치면 1억3000만개가 넘는다고 최근 발표하기도 했어. 양도 문제지만 또 하나의 문제는 속도야. 보통 총알 속도가 초속 1㎞ 안팎이라고 하는데 우주 쓰레기는 초속 7~8㎞, 더 빠른 건 초당 10㎞ 이상의 속도로 지구 주변을 돌고 있어. 이 때문에 우주정거장이나 우주선, 유영에 나선 우주인에게 큰 위협이 될 수밖에 없지.
- 쿨리 : 무중력(중력이 없는 상태) 상태인 우주엔 공기도 없고 모든 게 느린 속도로 둥둥 떠다니는 줄만 알았어요. 우주 쓰레기는 왜 그렇게 빠른 속도로 움직이는 걸까요?
- 뉴쌤 : 우주 쓰레기 대부분은 수명을 다한 인공위성의 잔해, 우주선 발사체 잔해들이야. 아무런 통제 없이 우주를 떠돌다가 서로 부딪히면서 계속 부서지지. 문제는 서로 부딪히고 폭발하면서 속도가 빨라질 수 있다는 점이야. 네 말대로 공기가 없는 우주엔 중력도 없고 속도를 늦춰 줄 만한 마찰력도 없어. 그러니 한 번 속도가 올라가면 줄어들지 않는 거지.
- 쿨리 : 지구도 쓰레기가 쌓여 골칫거리인데 우주까지 그렇다니 정말 걱정이네요.
- 뉴쌤 : 공상과학(SF) 영화를 보면 인류가 지구 대신 새로운 터전으로 삼을 만한 행성을 찾아나서잖아. 그중 가장 가능성이 높은 행성으로 꼽히는 곳이 화성인데 최근에는 화성마저 무려 7톤(t)이나 되는 쓰레기가 쌓여 있다는 발표가 있었어. 그동안 화성탐사에 나섰던 우주선 잔해가 고스란히 쓰레기로 남은 거지. 인류가 화성에 가서 살 거라면 엄청난 양의 쓰레기부터 치워야 할 거야.
- 쿨리 : 화성까지 가서 살고 싶진 않지만 언젠가 우주 여행은 가겠죠? 우주 청소부들이 그때까지 우주 쓰레기를 말끔히 치워 주면 좋겠어요.
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