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허블 망원경, 2028년까지 궤도 재부양 없이는 추락 가능성…'죽음의 나선' 진입
허블 우주 망원경(HST)의 고도에 대한 최근 공개된 그래프는 이 오래된 관측 장비의 궤도 붕괴 속도가 가속화되고 있음을 극명하게 보여줍니다. 천문학자 조나선 맥도웰이 소셜 플랫폼 블루스카이에 공유한 이 분석은 30년 이상 천문학적 발견의 초석이었던 허블이 꾸준히 지구로 돌아오고 있다는 강력한 경고입니다.
1990년 우주왕복선 디스커버리를 타고 저궤도에 발사된 허블은 끊임없이 숨 막히는 이미지와 혁신적인 과학 데이터를 제공하며 우주에 대한 우리의 이해를 혁신해 왔습니다. 여전히 장비를 정확하게 조준하고 놀라운 이미지를 포착하는 능력을 유지하고 있지만, 망원경 자체적으로 궤도를 능동적으로 높일 추진 장치를 갖추고 있지 않습니다. 허블은 운영 기간 동안 우주왕복선 정비창을 자주 방문했습니다. 여러 승무원들이 복잡한 임무를 수행하여 시스템을 수리하고 업그레이드했으며, 관측 장비의 노후화에 따른 하드웨어 고장을 해결했습니다. 그러나 지상 관제소의 어떤 독창성이나 과거의 유지보수 임무도 궤도 역학과 대기 저항의 법칙을 무한정 거스를 수는 없습니다.
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맥도웰의 설득력 있는 그래프는 궤도 하강을 명확하게 시각화합니다. 허블의 초기 궤도는 고도 600km(약 373마일) 이상이었습니다. 현재는 상당히 하락하여 500km 이하로 떨어졌습니다. 최근 몇 년간 관측된 가속 하강은 부분적으로 태양 활동 증가 때문입니다. 이 태양 활동은 지구의 상층 대기를 팽창시켜 밀도를 높이고, 결과적으로 허블과 같은 저궤도 위성이 받는 항력을 증가시킵니다. 이 현상은 허블의 궤도를 높여 구출하기에는 너무 늦고 너무 낮은 상태가 되기 전에, 향후 몇 년 안에 궤도 재부양 임무의 중요성을 강조합니다.
이러한 임무의 긴급성은 NASA가 스위프트(Swift) 관측 장비를 구하기 위해 현재 진행 중인 노력으로 강조됩니다. 21년 된 우주선인 스위프트는 고도가 400km 이하로 떨어지면서 과학 임무가 대부분 중단되었습니다. NASA는 스위프트의 운영 수명을 연장하기 위한 궤도 재부양 임무를 진행 중입니다. 이 상황은 허블의 곤경과 유사점을 보여줍니다. 2022년, 억만장자이자 임무 전문가인 우주비행사 재러드 아이작먼은 허블의 궤도를 높이는 임무를 제안한 것으로 알려졌으나, 이 계획은 결국 거부되었습니다. 스위프트와 달리 허블은 우주에서의 유지보수를 염두에 두고 특별히 설계되었습니다. 마지막 우주왕복선 유지보수 임무(2009년 STS-125)는 미래 임무가 망원경을 포획하여 유지보수하거나 재배치할 수 있을 것으로 예상하여, 의도적으로 도킹 어댑터를 망원경에 부착한 채로 두었습니다.
허블이 직면한 과제는 궤도 붕괴 이상입니다. 2025년, 전직 우주비행사이자 NASA 과학 임무국 퇴직 부국장인 존 그런스펠드 박사는 'The Register'와의 인터뷰에서 허블의 상황을 '천 번의 칼질로 인한 죽음'이라고 묘사하며 우려를 표명했습니다. 그는 허블의 예산이 수년간 상대적으로 변동이 없었다고 지적했습니다. 인플레이션을 고려하면, 이는 실질 예산이 약 30% 감소한 것에 해당합니다. 그런스펠드 박사는 "그저 조금씩 줄여나가고 있을 뿐"이라고 논평하며, 유지보수 및 잠재적 미래 임무에 영향을 미치는 자원의 점진적인 감소를 시사했습니다.
상황을 더욱 복잡하게 만드는 것은 허블이 2024년에 단일 자이로스코프 모드로 전환했다는 점입니다. 망원경에는 원래 정밀한 조준에 필수적인 6개의 자이로스코프가 장착되어 있었습니다. 3개는 이미 고장 났고, 4번째는 마모 징후를 보이고 있습니다. 전략은 초기 설계 기대치를 훨씬 초과한 우주선의 남은 운영 수명을 극대화하는 것이었습니다. 그러나 궤도 붕괴와 대기 항력에 대응하기 위한 궤도 재부양 없이는, 맥도웰의 분석은 허블이 2028년까지 지구 대기권으로 재진입할 수 있음을 시사합니다. 그의 궤도 그래프는 망원경이 이미 이 우려스러운 시나리오와 일치하는 궤적에 있음을 나타냅니다.
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허블 우주 망원경의 잠재적 손실은 과학 탐사와 우주에 대한 우리의 집단적 이해에 심오한 타격을 의미합니다. NASA가 옵션을 계속 평가함에 따라, 결정적인 조치를 취할 수 있는 시간은 점점 줄어들고 있습니다. 궤도 재부양 임무는 비용이 많이 들 수 있지만, 지속적인 과학적 탐구를 위해 이 상징적인 장비의 유산을 보존하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
