SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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미국 국방부가 허블보다 최소 몇십배 강력한 우주망원경을 개발하는 중이군요.
통상적인 유리 렌즈 대신 얇은 막의 회절현상을 이용해서 렌즈지름 20미터를 달성.
허블의 지름이 2.4미터라는 걸 감안하면 무지막지한 겁니다. 우주뿐만 아니라 지상의 모든 망원경을 다 합해도 가장 거대한 규모죠.
동시에 무게도 훨씬 가볍다고 합니다. => 따라서 비용도 급감.
하지만 아쉽게도 저 망원경은 별을 보기 위한 것이 아니라 군용 스파이 위성입니다.
엄청난 분해능을 이용하여 먼 우주에서 지표를 샅샅이 감시하는 장비입니다.
저 망원경으로 뭘 할 수 있냐면 지표의 약 40%를 실시간으로, 그리고 고해상도로 촬영, 감시할 수 있습니다.
그리고 3만5천킬로미터 고도에 띄울 거라고 하네요.
아래는 뉴스링크 :
http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20131211160426
뭐.... 여기까지는 언론에 나온 내용이고. 이하 사족입니다.
평소 우주에 관심있는 사람이라면 3만5천킬로 얘기에서 딱 감을 잡았을 겁니다.
그리고 군사분야에 관심있는 사람이라면 저게 무슨 의미인지도 캐치했을 거구요.
풀어서 적어보자면 이렇습니다 :
일반적으로 많이 쓰이는 인공위성 궤도에는 크게 두 종류가 있습니다.
바로 저궤도 그리고 정지궤도 위성입니다.
저궤도 위성은 600~1500km정도의 상공을 선회합니다.
반대로 정지궤도는 수만킬로 밖에 위치합니다.
지구 자전과 위성의 공전주기를 일치시키려면 위성의 속도가 상당히 느려져야 하는데
속도가 느려지면 원심력도 낮아져서 지구 중력에 잡아먹혀버립니다.
따라서 정지궤도 위성을 만들려면 지구로부터 멀리 떨어진, 중력이 낮은 곳에 자리잡을 필요가 있죠.
바로 그 마법의 거리가 3만5천킬로미터입니다.
즉, 미국은 새로운 스파이 위성을 정지궤도에 올리겠다는 심산인 겁니다.
그런데 그게 무슨 의미가 있냐구용?
기존 군사 정찰 위성들은 대부분 저궤도 위성이었습니다.
만약 인공위성이 높은 궤도로 올라가면 충분한 해상도를 확보할 수 없고
특히 정지위성은 지표의 정해진 부분만 감시할 수 있어서 효율이 낮기 때문이었습니다.
그런데 2000년대 들어 위성 격추기술이 점차 퍼져나가기 시작했습니다.
특히 2007년 중국이 ASAT, 즉 위성 공격용 미사일의 테스트를 성공시키자
우주는 더 이상 안전한 곳이 아니게 되었죠.
(당시 850킬로 상공의 자국 기상위성을 지상발사 미사일로 격추시켰습니다.)
그리고 2000년대 후반, 다음 세대 전쟁의 시나리오들이 쏟아져나오기 시작하자
우주전쟁은 이제 현실의 영역으로 확고히 자리잡게 됐습니다.
현재, 미 국방부 전쟁 계획에서 개전 초기 시나리오는 우주전쟁으로 시작됩니다.
무력충돌이 시작되면 가상적국(=중국)과 미국은 경쟁적으로 상대 위성들을 떨구기 시작합니다.
자국 영공위를 지나가는 위성을 격추하는 걸 저지할 방법은 현실적으로 없기 때문에
저궤도는 순식간에 부서진 위성들의 잔해만 남게 됩니다.
이제, 발사체를 대량 동원, 무너진 위성체계를 복구하기 위한 경쟁이 시작됩니다.
한편에서는 로켓들이 불을 내뿜으며 쉴 새 없이 새로운 위성을 궤도에 올리고
다른 한편에서는 적국의 위성을 격추해서 숫자를 줄이기 위한 노력이 진행됩니다.
이 경쟁에서 상대를 압도하고 나면 그 이후 전쟁 양상 또한 매우 유리하게 진행됩니다.
초수평선 공격이 일상화된 근미래에 인공위성 지원이 없는 군대는 일방적으로 학살당하게 됩니다.
현재까지 개발된 모든 대위성무기는 저궤도 위성을 떨구는 시스템입니다.
왜냐구요? 스파이 위성들이 죄다 저궤도를 돌고 있으니까.
만약 미국이 80년대말의 스타워즈 시스템을 정말로 런칭했다면
지금 우주에는 킬러위성들이 득실거리고 있을 겁니다. 하지만 현실은 그와 정반대죠.
현재 중국의 가장 진보된 ASAT인 KT-III미사일도 유효고도 1000킬로미터 내외일 것으로 평가되고 있습니다.
그것과 비교하면 3만5천킬로 밖의 정지위성을 떨구는 건, 그야말로 완전히 격이 다른 이야기인 거죠.
위성 몇 개 띄울만한 규모의 엄청나게 비싼 신형 발사체를 개발하거나
또는 정말로 우주에 킬러 위성을 띄우지 않는 이상 이 새로운 스파이 위성을 잡을 방법이 없습니다.
또 다른 측면은 바로 <<케슬러 신드롬>>입니다.
정지궤도를 군사화하는 건, 케슬러 신드롬으로 이어지는 직격탄입니다.
저궤도의 위성쪼가리 몇 개 떨구는 건 그나마 좀 낫습니다.
왜냐면 중력이 강하니까 대기권으로 떨어져서 불타버립니다.
하지만 정지궤도는 아닙니다.
수만킬로 상공의 정지궤도는 중력이 약해서 일단 거기에 데브리가 형성되면 지구로 떨어지지 않고
짧게는 몇백년에서 길게는 몇만년까지도 지구 주위를 돌게 됩니다.
만약, 중국이든 러시아든, 대형 발사체를 개발해서 정지궤도의 미군위성을 공격한다면,
그 국가는 인류의 우주개발을 봉쇄해버린 원죄를 뒤집어써야 됩니다.
애당초에 군사 위성을 그 자리에 갖다놓은 미국은 더 말할 필요도 없구요.
미국은 그걸 감수할 각오가 돼 있다고 얘기하고 있는 겁니다.
^^
그게 말이죵.... 계산기 두드려서 간단하게 할 수 있는 거라면 참 좋겠죠.
정지궤도에 물체를 올리는 것 자체는 그리 어려운 일은 아닙니다.
우리나라도 정지궤도에 다목적 위성을 하나 띄웠죠. (남의 로켓 빌려서..OTL)
그런데 문제는, 그냥 물체를 올리는 게 아니고 쫓아가서 맞춰야 된다는 겁니다.
정지궤도에 물체를 올릴 때 어떤 방법을 쓰는 지는 대충 아시죠?
타원궤도를 먼저 만든 다음 원일점에서 강력한 분사를 통해 궤도를 휙 바꿔서 정지궤도에 매우 근접한 원궤도로 만든 다음,
다시 미세한 조정으로 정확한 위치에 자리를 잡습니다.
단숨에 정지궤도에 물체를 올리는 건 현재 기술력으로 불가능해요.
정지궤도의 위성을 공격하려면 똑같은 방식을 취해야 됩니다.
교차하는 코스로 날리면 양측이 너무나 빠른 속도로 날고 있어서 플라이바이 해버릴 가능성이 아주 높기 때문이죠.
실제로 구소련이 정지궤도에 킬러위성을 띄우는 계획을 입안했을 때 저 방식이었고,
심지어, LEO 공격위성 IS프로젝트를 진행했을 때도 단숨에 때려맞추는 방식이 아니라, 위성 궤도에 먼저 올린 다음
지구를 빙글빙글 돌면서 목표에 조금씩 접근해서 충돌시키는 방식을 택했습니다. 원샷으로 맞추는 게 그만큼 어렵다는 얘깁니다.
현용 ASAT중 제일 위협적이라고 평가받는 KT-III는 둥펑21을 개조한 물건인데,
사실 따지고 보면 둥펑 자체가 몇십년 된 고물딱지죠. 그럼에도 불구하고 마르고 닳도록 써먹습니다.
그 이유는 새로운 발사체 개발이 어렵고 비싸서 그런 겁니다.
정지궤도를 공격하기 위한 킬러위성과 그 발사체를 새로 개발하려면 지금부터 시작해도 몇년이 걸릴지 모릅니다.
그렇게 해서 개발한다 해도, 회피하는 건 너무 쉽죠.
정지궤도 위성은 원래 끊임없이 자세를 고쳐줘야 하기 때문에 기본적으로 모터와 연료를 싣고 있습니다.
초속 수킬로미터로 날아가는 물체에서 원래위치를 몇십킬로쯤 비껴가게 만드는 건 일도 아닙니다.
그리고 정지궤도에 올린다는 건, 대략 그 정도 고도에 배치한다는 의미지,
정말로 위성이 딱 정지되어있을 거라는 얘기가 아닙니다.
군사용 위성들은 원래 이리저리 옮겨다니게 만들어져있습니다. 고정된 궤도를 돌지 않습니다. (적어도 미국은 그래요.)
저 망원경도, 비용감축을 위해 아주아주 저렴하게 만든다면 모를까,
그게 아니라면 기본적으로 상당한 운동능력을 갖추고 있다고 봐야 합니다.
단순히 정지궤도까지 도달하기 위해 최소 1시간, 길게는 몇시간이 소요되는데,
위에 적은 것처럼 궤도에 올리고 추적하여 공격하는 방식이라면 오고있는 걸 뻔히 보고있는 상황이 됩니다.
구소련에서 배치했던 IS의 산탄식 플레체트 파편의 유효범위가 대략 2킬로미터 수준이었다고 하죠.
기술발전을 감안해도, 저궤도에서 굴렸던 IS와 고궤도로 올려야 할 새로운 공격무기의
거리 차이를 감안하면 탄두는 더 작으면 작았지 커질 수가 없습니다.
그 말은 잘해봐야 비슷한 정도의 범위를 갖는다고 봐야 하는데 그거 회피하려면
방어측 위성은 충돌코스 몇 초 전에 살짝 어포지 모터 한번 틀어주면 됩니다.
참고하실 수 있도록 한 가지만 더 적어보자면...
현재까지 우주에 나가본 사람 숫자가 총 514명입니다.
그 중에 정지궤도까지 올라가본 사람이 몇명이나 될까요?
고작 24명.
뭔가 떠오르지 않습니까?
넵. 아폴로프로젝트에 참가한 인원이 전부입니다.
현재 인류의 유인우주활동은 모조리 LEO, 즉 저궤도에 집중되어있습니다.
고궤도, 즉 정지궤도에는 자그마한 통신위성들 올리는 게 전부입니다.
거기까지 가는 게 비싸고 힘들어서 그렇습니다.
수만킬로라는 거리를 우습게 보면 안됩니다.
음...
1> (마법원님의 방법으로)요격당하지 않도록 하기위해서라면 타원궤도가 더 낫다고 생각합니다.
원궤도보다 궤도를 맞추기 어렵고, 원일점에서 가속하면 고도와 속도가 크게 변할테니까요.
2> 전 정지궤도 위성은 75 75 35 안에만 머물러야한다고 알고있었는데,
통신위성이 아닌 군사위성이라서 뭐가 다른걸까요.
(어차피 정지궤도를 오염시킬거 그 공간을 모두 날려버릴 핵무기를 써버린다면...)
3> 계속 회피하려한다면 정지궤도보다 살짝 낮은 궤도에 킬러위성을 놓으면 어떻게될까요.
근처에 정지궤도 군사위성이 있으면 다가가서 쾅!
낮은 궤도가 미묘하게 더 빠를테니 그 킬러위성을 요격할 때 까진 연료를 낭비해야하는 상황이 오지 않을까요.
4> 요격당하지 않아서 저 궤도에 올리는게 아닌, 외교적으로 압박하는 카드로서 활용하기 위해서라 생각합니다.
"나 지금 니네 안방 보고있다~!" 라고하면 누구나 압박 받지 않을까요.
그러니 분쟁지역 위에 올려놓고 그들의 범죄행위를 견제하는 것으로 세계경찰로서의 입지를 넓히는거죠.
마침 대부분의 분쟁지역은 적도 근처에 위치해있기도 하고요.
1) 타원궤도는 문제가 뭘까요? (그리고 '마법원'의 방법이 아니라 소련과 미국의 방법입니다.)
2) usa-207 palladium at night의 사례를 찾아보시면 조금 이해가 되실 겁니다.
http://www.thespacereview.com/article/1450/1
http://sattrackcam.blogspot.nl/2013/04/pan-and-mentor-4-in-march.html
3) 킬러위성은 본문에 언급했습니다. 공식발표를 믿는다면 현재 우주에 떠있는 킬러위성은 없습니다. 새로 만들어야 합니다.
4) 분명히 그런 측면도 있겠죠. ^^
무르쉬드
음 이건 딴 애기가 되겠지만, 근미래가 된다고 하더라도 미군의 감시 위성 체재를 무력화시키는 것은 매우 힘듭니다. 뭐 간단하게 표현하자면,
미군은 인공위성에 한정하자면, 제2차세계대전 수준의 전시 생산을 버금가는 짓을 할 수 있습니다.
즉 적대국이 10을 떨구면, 이쪽은 50을 쏟아 올리는 능력과 인공위성 생산능력을 발휘하고 있습니다. 미래에도 그걸 유지하고 저 시스템을 동시에 운영한다면, 아니.. 인공위성 생산능력과 발사능력을 3만오천킬로미터 영역까지 적용된다면 적대국 입장에서 위성을 격추시키는 미사일 생산보다는 차라리 스텔스 쪽이나 대 인공위성 위장쪽에 투자하는게 더 현명할지 모르겠습니다.
전쟁중인 국가가 우주 개발의 장애를 만들었다니 뭐하니 하는 정도는 무시할 일입니다. 오명 따위보다 승리가 더 값진 것입니다. 일단 전쟁이라는 최악의 패를 꺼낸 이상 말입니다. 정지궤도상의 인공위성을 못 파괴할 다른 이유는 없다고 봅니다. 기술적인 난이도가 제약 뺴고는 말입니다.
크리스탈 신드룸이나 인류 미래라는 그림보다는 자기 앞의 밥을 선택할 여지가 더 높습니다.
저정도급 위성이면 가상적국들의 동향을 훤히 볼 수 있으니 대국적인 기습은 어려울 것이라고 봅니다.
지금도 불가능에 가까운 미국을 향한 전면전은 아예 불가능의 영역에 접어드는 것이죠.
아마도 저런 위성들이 우주에 띄워지고 공격받으면, 기습을 위한 포석으로 여겨져서 자동으로 보복하는 체계가 되지 않을까요.
핵무기처럼...
회피기동도 안하고 교란장치도 없는 저궤도 위성 격추도 그렇게 힘든데.. 3만5천km 상공에 있는 군사위성을 현재 존재하는 시스탬으로는 요격이 불가능하다고 봅니다. 일단 미사일이 그 고도까지 갈 능력이 되는지도 의문이고, 간다해도 위성이 회피기동을 하거나 교란(플레어, 체프같은것)장치 쓰면 끝. 중국의 입장에서 이걸 떨굴 방법을 생각해보면,
1. 더 크고 아름다운 미사일(그리고 더 비싼) 을 개발한다.
2. 킬러위성을 개발한다.
3. 비교적 값이 '싼' 레일건이나 레이저포등을 개발하여 지상에서 떨군다.
정도가 있는것 같습니다. 이중에 1번은 돈이 너무 많이 들고, 2번은 방법은 좋지만 현제 국제법상 금지사항임으로 쏘는것 자체로도 도발,
개인적으로는 "항성간 우주선 추진용"이라는 명목으로 거대 레이저포/매스드라이버 시설을 지상에 구축하는 방법이 가장 좋을듯 합니다만.
정지궤도는 오히려 요격하기 쉬울겁니다.
위치와 속도를 정확하게 알 수 있으니까요.
저궤도까지 10km/s을 사용해서 올렸다가 시간 맞춰서 2km/s 가속하면 정지궤도에 쾅!
아니면 레이저같은 무기로도 무력화시킬 수 있을듯합니다.
한 곳을 보고 있어야한다는건, 그곳에 레이저를 갖다놓으면 OME가 된다는 것 아니겠습니까. 히히...