2024년 6월 6일
지구 표면에서 1,200마일 이내의 우주 영역인 저궤도는 궤도 잔해가 가장 집중되어 있는 지역입니다. (이미지 출처: NASA 궤도 잔해 프로그램 사무소)
저궤도 상업 비행이 시작되고, 매년 더 많은 위성이 발사되고(2023년 미국에서만 2,166개), 궤도 내 로봇 제조와 같은 새로운 우주 기능이 등장하고 있습니다. 하지만 문제는 우주선의 부피가 아니라 우주선이 남기는 지저분함입니다.
우주 쓰레기는 본질적으로 궤도 로드킬입니다. 최근 내셔널 지오그래픽의 보도에 따르면 수천 개의 폐기된 우주선과 로켓 본체, 수백만 개의 우주 쓰레기가 시속 수천 마일의 속도로 지구 궤도를 돌고 있습니다. 2021년 국제우주정거장에서 폐기된 폐니켈-수소 배터리로 가득 찬 팔레트가 플로리다의 한 주택 지붕을 박살내는 등 위성을 손상시키고 우주 유영을 위협하며 지구에 혼란을 야기하기도 했습니다.
우주 산업이 계속 확장됨에 따라 성층권 상공의 쓰레기 증가를 완화하기 위해 교토대학교와 스미토모 임업은 지난주 세계 최초의 목재 인공 위성인 리그노샛(LignoSat)을 완성했다고 발표했습니다.
리그노샛은 9월에 플로리다 케네디 우주센터에서 국제우주정거장으로 발사되며, 한 달 뒤에는 정거장의 일본 실험 모듈인 키보에서 추가 배치될 예정입니다.
프로젝트를 시작할 때 연구원들은 먼저 목련, 벚나무, 자작나무 등의 나무 샘플을 우주로 보내 테스트를 진행했고, 스미모토 임업의 회사 숲에서 공급받은 목련을 안정성과 가벼움에서 가장 우수한 후보로 선정했습니다.
리그노샛은 알루미늄 프레임 위에 두께 0.5인치 미만의 나무 패널이 있는 커피잔 크기의 상자입니다. 이 큐브는 복잡한 나무 이음새를 사용하여 못 없이 나무를 조립하는 일본의 전통 기법인 사시모노를 사용하여 조립되었습니다. 이 접근 방식은 부품이 서로 완벽하게 맞도록 보장하며, 방송국에서 사용할 때 무선 전송이나 기계 장비에 영향을 미치지 않습니다.
"지구에서 나무를 사용할 때는 타거나 썩고 변형되는 문제가 있지만 우주에서는 그런 문제가 없습니다."라고 교토 대학의 연구원 무라타 코지는CNN과의 인터뷰에서 말했습니다. "우주에는 산소가 없으므로 타지 않고, 생물체가 살지 않으므로 썩지 않습니다."
리그노샛의 기계적 수명이 다하면 대기 중으로 내려가 연소되어 생분해성 재만 남게 됩니다. 기존의 금속 위성은 재진입 시 대기 오염 위험을 초래할 수 있습니다. 이는 사용되는 소재의 성능과 환경에 미치는 영향을 모두 고려한 창의적인 솔루션을 찾는 데 중요한 돌파구가 될 수 있습니다.
6년간의 임무 기간 동안 위성은 목재의 팽창과 수축, 열을 견디는 방법에 대해 보고할 예정입니다. 이 디자인은 또한 목재가 공간의 구조적 목적으로 사용될 수 있는지 테스트할 것입니다. 이 데이터는 나중에 교토대학의 통신국에서 두 번째 위성인 LignoSat-2를 개발하는 데 사용될 예정입니다.
교토대학교 교수이자 우주비행사인 도이 타카오는 재팬 타임즈와의 인터뷰에서"지속 가능한 자원으로서 목재의 잠재력을 확장하는 것은 중요한 일입니다."라고 말했습니다. "앞으로 달과 화성 등 우주에 나무를 이용해 인간 거주지를 건설하는 것이 목표입니다."
한편, 우주 기관들은 더 많은 쓰레기가 발생하는 것을 방지하고 이미 궤도에 있는 수천 톤의 우주 쓰레기를 청소할 수 있는 혁신적인 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다.
지난달, 12개 국가가 궤도 쓰레기 발생을 제한하기 위한 구속력 없는 협약인 유럽우주국의 '쓰레기 제로 헌장'에 서명했습니다. 지난 4월, NASA는 우주 쓰레기 주변에서 위험을 감지 및 예측하고 새로운 쓰레기 발생을 줄이기 위한 비용 효율적인 방법을 찾기 위한 획기적인 방법을 식별하는 계획을 포함한 우주 지속 가능성 전략의 첫 번째 부분을 발표했습니다.
"우주는 바쁘고 점점 더 바빠지고 있습니다."라고 NASA의 부행정관인 팸 멜로이는 성명에서 말했습니다. "우주의 중요한 부분을 보존하여 우리 자녀와 손자들이 인류를 위해 계속 사용할 수 있도록 하려면 지금이 바로 행동해야 할 때입니다."