스페이스X 위성 날린 '지자기 폭풍', 예측하는 방법은? - 블로터닷넷

태양 입자로부터 지구를 보호하는 지구의 자기장을 형상화한 사진. (자료=NASA)

최근 일론 머스크가 이끄는 미국 우주 탐사 기업 스페이스X가 발사한 스타링크 인터넷 위성 40개가 지자기 폭풍으로 분실됐다는 소식이 전해지며 화제가 됐다. 스타링크는 블로그를 통해 "지자기 폭풍은 위성이 배치된 저고도의 대기를 가열시키고 밀도를 높인다"고 전하며 "스타링크의 GPS에 따르면 이로 인해 이전에 이뤄진 발사에 비해 대기 항력이 50% 이상 상승했다"고 밝혔다. 스페이스X는 대기 항력을 최소화하기 위해 위성이 납작한 상태가 되는 '안전 모드'로 비행하도록 설정했지만 이와 같은 조치에도 불구하고 스타링크 위성 40개는 손실됐다.

IT 전문매체 엔가젯>은 스페이스X의 위성에 가해지는 위협 외에도 지자기 폭풍이 주요 전기 시설에 큰 손상을 입힐 수 있다고 전했다. 지자기 폭풍은 전 세계 방송·통신 신호와 항법 시스템을 방해하고 전력망을 손실시킬 수도 있으며 우주 비행사와 항공기 승객을 위험한 수준의 태양 복사 방사선에 노출시킨다.

미 항공우주국(NASA)의 스탠 오덴월드 박사는 "최악의 경우 태양 폭풍은 가장 강력하고 위험한 5등급 허리케인 또는 쓰나미와 비슷한 수준의 경제적 피해를 줄 수 있다"고 2017년에 발언한 바 있다. 오덴월드는 그 당시 "900개 이상의 위성이 연간 900억(약 107조5500억원) 달러 규모의 산업을 지탱하고 있으며 한 시나리오에 따르면 '태양 슈퍼 스톰'이 발생할 경우 위성, 서비스 및 이익 손실로 인해 총 700억달러(83조6500억원)의 손해가 발생할 것"으로 추산했다.

미국 미시건대학교 연구원 가보르 토스는 지난해 8월 성명을 통해 "미국 전체에 영향을 미칠 수 있는 자연 현상은 단 두 가지만 있으며 그중 하나는 극단적인 우주 기상 현상"이라고 밝혔다. 또 "현재까지 기록된 가장 강력한 지자기 폭풍은 1859년에 발생했는데 오늘날 이때와 같은 규모의 폭풍이 발생한다면 전력망, 위성, 통신시스템 등 온갖 기술 자산이 완전히 망가질 것이기 때문에 피해 규모가 훨씬 클 것"으로 예측했다.

토스와 그의 연구 팀은 최첨단 컴퓨터 학습 시스템 및 통계 분석 체계를 갖춘 '지오스페이스 모델 2.0'를 개발했다. 이 시스템은 태양풍이 지구에 도달하기 30분 전에 미리 경보를 울려서 중요한 전기 시스템을 대기모드로 전환하는 등 폭풍의 영향을 최소화하는 조치를 취할 수 있다.

NASA도 태양 폭풍을 예측하기 위해 여러 노력을 해오고 있다. 2006년에는 태양에서 지구로부터의 에너지와 물질의 흐름을 관측할 수 있는 쌍둥이 위성 STEREO를 발사했다. 현재는 '멀티-슬릿 솔라 익스폴로러'(MUSE))와 '헬리오스웜'(HelioSwarm)이라는 두 임무 수행을 위해 준비 중이며, 이를 통해 태양과 지구의 관계를 연구할 계획이다. MUSE는 태양 대기인 코로나를 가열시키고 폭발을 촉진하는 에너지에 대한 연구를 진행할 예정이다. 총 9개의 소위성으로 이뤄진 집합체인 헬리오스웜은 우주대기의 난류와 태양풍의 변화를 추적하게 된다.

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