3’00’ 읽기-위성의 수는 향후 몇 년 안에 수만 개로 증가할 것으로 예상-밤의 첫 시간과 마지막 시간 이미지의 30~40%가 위성 별자리 반사로 사용할 수 없음-빛의 섬광이 최소화되는 방식으로 위성의 정렬과 위치를 제어하는 것이 합리적
천문학에 위험? 메가 별자리와 빛 공해
미래에 수천 개의 소형 위성이 저궤도로 궤도를 돌면 천문학에도 상당한 영향을 미칠 수 있다. 위성 반사는 망원경 이미지에서 짜증날 정도로 밝은 빛으로 나타나기 때문이다. 또 인공위성의 산란광은 이미 측정 가능할 정도로 밤에 밝다.
▲ 세로트롤로 미주천문대(Inter-American Observatory)의 4m 망원경으로 촬영한 이미지에서 19개 스타링크 위성에서 나온 빛의 흐름. © © © CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / DECam DELVE Survey하늘의 광점
2019년 5월 발사된 스페이스X의 첫 60개 스타링크 위성은 하늘에서 빛의 사슬처럼 맨눈으로 볼 수 있어 세계적으로 센세이션을 일으켰다. 이 위성들의 평평하고 반짝이는 금속 표면은 햇빛을 반사하고 비행 고도가 낮아 선명하게 보였다. 밝은 반사는 주로 해가 뜨기 직전과 해가 진 후 지표면이 이미 어두워도 위성이 여전히 태양에 의해 조명을 받고 있을 때 발생한다.
이는 천문학자들 사이에서 우려를 불러일으켰다.그런 위성의 수는 앞으로 몇 년 안에 수만 개로 증가할 것으로 예상된다. 이는 지구 기반 및 우주 기반 천문학에 잠재적으로 유해한 결과를 초래할 위험을 높인다”고 AAS(American Astronomical Society)는 곧 경고했다. 이미 일반 위성의 반사도 망원경 이미지를 방해하거나 불리한 조건에서 사용할 수 없게 만들 수 있기 때문에 별자리에 따라 위험이 증가한다.
최대 40% 사용할 수 없는 녹음
“크고 강력한 망원경을 사용할 경우 밝은 위성 반사가 탐지기를 포화시켜 전체 이미지를 망칠 수 있다”고 유로펜 사우스웨더스트리 ESO의 올리비어 헤이나트와 그의 동료들이 설명했다. 천문학자들은 그런 망원경 광각 이미지에서 밤의 첫 시간과 마지막 시간에 만들어진 이미지의 3040%가 위성 별자리 반사 때문에 사용할 수 없게 될 가능성이 있다고 추정하고 있다.
가시광선 및 근적외선 범위에서는 관찰 영역이 더 작은 망원경이나 분광 측정치의 경우 Hainaut과 그의 팀 모델은 실패율을 1% 미만으로 설정했다. 그럼에도 불구하고 그들은 위성 운영자, 천문학자, 그리고 정부 기관이 천문학에 파괴적인 영향을 미칠 위험을 최소화할 수 있는 방법에 동의하는 것이 중요하다고 생각한다.
스페이스X는 이미 일련의 Starlink 위성으로 테스트 중이다. 한 가지 가능한 조치는 위성에서 반짝이는 표면을 피하는 것이다. 천문학자들의 의견으로는 예를 들어 태양 돛에 의해 지구로 향하는 빛의 섬광이 최소화되는 방식으로 위성의 정렬과 위치를 제어하는 것이 합리적일 것이다.
▲ 일출 90분 전 칠레에 있는 유럽남방천문대 ESO의 초대형 망원경 위에 밤하늘. 녹색 점은 천체 관측에서 파괴적인 요소로 보이는 미래 별자리 위성을 표시한다. © ESO / Y. Beletsky, L. Caáada 보다 많은 궤도 산란광
브라티슬라바 코메니우스 대학의 Miroslav Kocifaj와 그의 동료들이 최근 밝혔듯이 위성 별자리는 밝은 지점의 직접적인 간섭 효과 외에도 밤의 빛 공해와 천문학적 기록에 다른 방식으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 또한 중요하다. 모델의 도움으로 이들은 궤도에 있는 거의 3400개의 활성 위성과 수만 개의 더 큰 우주 파편 반사로 이미 얼마나 많은 확산 산란광이 생성되고 있는지 계산했다.
결과:기존 위성과 궤도 스크랩 부품만으로도 밤에는 평방미터당 평균 약 1620마이크로 칸델라를 비출 수 있다. “이 빛의 양은 밤 자연 밝기의 약 10%에 해당하므로 국제천문연맹이 천문 위치의 빛 공해에 대해 허용 가능한 상한선으로 분류한 임계치보다 높다”고 연구원들은 설명했다.
다시 말해 지금도 밤에는 산란한 궤도광에 의해 어두운 곳이 밝아진다. 앞으로 수천 개의 위성과 태양돛이 추가되면 그로 인해 상황이 악화될 수 있다. (끝)
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