소행성에 위성 충돌시켜 지구 구하기…행성방어 독자 기술 실증 제안

KAIST 인공위성연구소

이준찬 KAIST 인공위성연구소 선임연구원. 한국과학기술원인공위성연구소 유튜브 화면 캡처

KAIST 연구팀이 100~300kg급 소형위성을 소행성에 직접 충돌시켜 궤도를 바꾸는 국내 첫 '소행성 충돌 방어 기술'을 검증하는 임무 개념을 제안했다. 미국항공우주국(NASA)이 소행성 충돌로부터 지구를 방어할 수 있는지 검증하기 위해 진행한 '이중 소행성 궤도 변경 실험(DART)'와 유사한 미션을 국내에서도 진행해보자는 것이다. 

이준찬 KAIST 인공위성연구소 선임연구원은 23일 열린 '제5회 KAIST 우주연구원 워크숍'에서 100~300kg급 소형위성을 소행성에 직접 충돌시켜 궤도를 바꿀 수 있는지 검증하는 임무 개념을 발표했다.

소행성 충돌 방어 기술은 지구로 돌진하는 소행성에 우주선을 들이받아 진로를 바꾸는 방식이다. NASA가 2022년 9월 진행한 DART 임무와 유사한 방식으로 충돌 직전 소형 위성인 '큐브샛'을 분리해 충돌 장면을 촬영·전송하는 구성이다.

2022년 NASA는 우주선을 소행성 디모르포스에 직접 들이받아 공전 궤도를 바꾸는 데 성공했다. 지구로 돌진하는 소행성이 발견됐을 때 우주선을 충돌시켜 진로를 틀 수 있다는 것을 인류 최초로 실제로 증명한 실험이었다.

한국은 소행성에 탐사선을 보낸 사례가 아직 없다. 이준찬 선임연구원이 언급한 임무가 실현되면 한국이 독자적으로 DART 임무와 같은 기술을 검증하는 첫 시도가 된다.

충돌 표적으로 제안된 소행성은 '2021 PC7'이다. 2021년 발견된 근지구 소행성으로 직경은 350~790m에 달한다. 2033년 9월 16일 지구에서 약 161만km까지 근접한다.

임무는 소형위성을 2021 PC7에 직접 들이받는 방식으로 진행된다. 충돌 직전 7U 큐브샛을 분리해 충돌 순간을 카메라로 촬영하고 지구로 전송한다. DART 임무에서 이탈리아 우주청의 큐브샛 리치아큐브(LICIACube)가 수행한 역할과 동일한 구성이다. 임무에 필요한 속도 변화량은 약 초속 210m로 연료 10kg이면 충분하다고 계산됐다.

이준찬 선임연구원이 소형위성을 활용한 소행성 충돌 실증 임무 궤적을 설명하고 있다. 한국과학기술원인공위성연구소 유튜브 화면 캡처

구체적 방안은 미확정인 것으로 보인다. 이준찬 선임연구원은 "발사 방안 및 예산 승인은 아직 확정되지 않았다"고 밝혔다.

이준찬 선임연구원은 "우주청이 소행성 충돌 방어 임무가 국민적 임팩트가 있겠냐고 묻는다"고 어려움을 토로하며 "DART 팀보다 3배 많은 기관·과학자가 참여하는 국제 협력 체계를 구축해 설득력을 높여야 한다"고 강조했다.

이날 행사는 KAIST 우주연구원이 주최한 워크숍으로 대니얼 J. 시어리스 콜로라도대 볼더 교수, 낸시 채봇 존스홉킨스대 응용물리연구소 연구원, 후르 압델라흐만 알 마즈미 UAE 우주청 연구원 등 국내외 소행성 연구자들이 참석해 탐사 임무 현황과 연구 동향을 발표했다.

[임정우 기자 jjwl@donga.com]