패트리샤 쿠퍼(Patricia Cooper)는 지난번 미국천문학회 회의에 참석했을 때 자신이 무슨 일을 하게 될지 확신이 없었습니다.

때는 2020년 XNUMX월이었고 당시 SpaceX의 부사장이었던 Cooper는 위성 간섭이 천문학자들을 위해 만들 수 있는 회의에서 패널 토론에 회사를 대표하기로 동의했습니다.

이 논의는 SpaceX가 60개월여 전에 처음으로 발사한 XNUMX개의 Starlink 위성에 의해 촉발되었습니다. 이 위성은 밤하늘에서 널리 볼 수 있으며 수만 개의 그러한 위성이 관측에 어떤 영향을 미칠지 두려워하는 천문학자들을 놀라게 했습니다. “내가 계속 들었던 용어는 '사자 굴 속으로'였습니다.”라고 그녀는 패널 준비를 회상했습니다. "우리는 무슨 일이 일어날지 몰랐습니다. 갈퀴, 썩은 토마토?"

소셜 미디어를 통해 촉발된 대중의 항의에도 불구하고 미국천문학회(AAS) 회의의 실제 토론은 정중하고 건설적이었습니다. 현재 컨설턴트인 쿠퍼는 10월 XNUMX일 뉴올리언스에서 열린 가장 최근 AAS 회의 세션에서 “이것은 우리가 현재 어떻게 일하고 있는지에 대한 전조였습니다.”라고 말했습니다.

원래 논의 이후 4년 동안 천문학 커뮤니티는 장기적인 규제 솔루션을 모색하면서 단기적으로 거대 별자리가 광학 및 전파 천문학에 미치는 영향을 완화하는 방법에 대해 SpaceX 및 기타 회사와 협력해 왔습니다.

난로통 부수기

천문학에 대한 위성 간섭 문제는 해결되지 않았다고 천문학자들은 AAS 회의에서 분명히 밝혔습니다. 위성 별자리 간섭(CPS)으로부터 어둡고 조용한 하늘을 보호하기 위한 국제천문연맹 산하 센터의 공동 책임자인 코니 워커는 "별로 좋지 않은 소식과 좋은 소식이 있습니다"라고 말했습니다. 그다지 좋지 않은 소식은 위성의 수가 "기하급수적으로 증가하고 있다"는 것이라고 그녀는 말했습니다.

“좋은 소식은 기업들이 상황을 점점 더 인식하고 있다는 것입니다.”라고 그녀는 계속 말했습니다. "이들 회사 중 일부는 규모를 7등급 이하로 최소화하기 위해 완화 접근 방식을 기꺼이 취하고 있습니다." 그 밝기는 위성을 육안으로 볼 수 없게 만들고 민감한 천문 장비에 미치는 영향을 줄입니다.

이러한 노력은 Starlink에 대한 초기 우려의 여파로 “학문적 연구와 기술 분석이 크게 폭발적으로 증가한 것”에서 비롯되었다고 Cooper는 말했습니다. 그 중 대부분은 2022년에 설립된 CPS에 의해 조정되어 천문학과 항공우주 분야를 분리했던 난로통을 해체하기 위해 노력하고 있습니다. "그것은 우리가 구체적인 단계에 도달하는 데 도움이 되기 때문에 그것을 이해하려고 노력하는 작업의 일부였습니다."

SpaceX에서는 Starlink 위성이 지상에 반사하는 햇빛의 양을 줄이기 위해 설계를 변경하는 작업을 의미했습니다. 회사는 검정색 페인트를 사용한 실험적인 "DarkSat"으로 시작했습니다. “'그냥 모든 것을 검게 칠해, 멍청아'라는 말이 우리가 받은 텍스트 중 하나였어요.”라고 그녀는 회상했습니다. "우리는 이것이 열 문제에는 효과가 없다는 것을 알고 있었습니다."

SpaceX는 햇빛이 위성의 가장 반사되는 부분에 도달하는 것을 방지하는 바이저를 갖춘 "VisorSats"를 출시했습니다. 4,500개가 넘는 Starlink 위성에 이러한 바이저가 장착되어 있었는데, 그녀는 일부 사람들이 이를 높이 평가하지 않는다고 말했습니다. "기업이 헌신하지 않는다는 느낌이 들 때, 그러한 종류의 광범위한 산업 투자를 건너뛰는 것은 아마도 합법적이지 않을 것입니다."

그러나 바이저는 최신 Starlink 위성의 레이저 위성 간 링크를 방해하므로 SpaceX는 지상에서 햇빛을 반사하기 위해 스티커처럼 위성에 부착된 유전체 거울을 교체했습니다. 그녀는 회사가 거울 스티커와 맞춤형 검정색 페인트를 다른 회사에 비용을 들여 제공하고 있다고 덧붙였습니다. "나는 이 일에 참여하고 있는 여러 위성 회사를 보았습니다."

천문학자들은 SpaceX와 같은 회사가 자발적으로 수행한 노력을 인정합니다. 버지니아 대학의 천문학자이자 AAS 회장인 Kelsey Johnson은 "분명히 말하면 업계가 우리와 잘 어울릴 필요는 없습니다."라고 말했습니다. "그들은 우리와 함께 일하기 위해 실제로 할 필요도 없는 실제 시간과 실제 돈, 노력을 투자했습니다."

Kuiper에서 얻은 교훈

현재까지 가장 큰 위성 운영업체인 SpaceX는 천문학자들에게 가장 큰 걱정거리로 남아 있지만 다른 별자리도 개발 중입니다. 여기에는 3,200개 이상의 우주선 배치를 준비하면서 지난 XNUMX월 처음으로 두 개의 KuiperSat 프로토타입 위성을 발사한 Amazon의 Project Kuiper가 포함됩니다.

Amazon의 Project Kuiper 국제 팀장인 Chris Hofer는 AAS 회의에서 회사가 천문학적 간섭을 처리하기 위해 Starlink가 개척한 길을 따르고 있다고 말했습니다. 그는 “아마존이 이번 이슈를 낸 시기는 좋았다”고 말했다. “우리는 아직 위성 설계 단계에 있었습니다.”

아마존은 처음에 스타링크의 바이저와 같은 선쉐이드를 개발했지만 이를 추구하지 않기로 결정했다고 그는 말했습니다. 현재는 유전체 미러 필름에 대한 여러 공급업체와 협력하고 있습니다. 회사는 두 개의 프로토타입 위성 중 하나에 해당 미러를 설치했지만 완화가 얼마나 효과적인지 확인하기 위해 다른 하나는 수정하지 않은 채로 두었습니다.

천문학자들은 10월 발사된 두 개의 KuiperSat를 모니터링해 왔지만 Hofer는 1월에 그것이 얼마나 잘 작동하는지 평가하기에는 아직 이르다고 말했습니다. 그 동안 회사는 밝기를 줄이기 위해 우주선 설계에 대한 다른 변경 사항을 추진하고 있었습니다. “우리는 이미 내부적으로 태양광 패널을 변경하고 개선하고 있으며 우리가 발견한 다른 사항은 거의 없습니다.”라고 그는 말했습니다.

Hofer는 천문학자와 위성 개발자 간의 협력을 촉진하기 위해 노력하는 CPS의 "산업 허브"의 리더 중 한 명입니다. "회사에 연락하는 것이 적절한 시기가 있습니다."라고 그는 위성 설계 작업을 시작한 후 본격적인 생산에 들어가기 전에 연락을 취했으며 변경하기에는 너무 늦었다고 말했습니다. .

규제 부족

많은 회사가 천문학자와 자발적으로 협력하지만 반드시 그렇게 해야 한다는 요구 사항은 없습니다. 특히 우려되는 것은 중국의 두 거대 별자리인 Guowang과 G60 Starlink가 25,000개의 위성을 궤도에 배치할 것을 제안하고 있다는 것입니다. 해당 별자리가 밝기를 해결하기 위해 어떤 조치를 취하고 있는지에 대한 정보는 거의 없습니다.

중국 별자리에 대한 논의에 대해 쿠퍼는 "이것은 우리가 CPS 내에서 조금 논의한 주제입니다."라고 말했습니다. “CPS는 이 문제를 해결하기 위한 전략을 개발해야 할 것입니다.”

국내에서도 관측을 방해하는 위성에 대해 천문학자들이 할 수 있는 일은 거의 없습니다. 그 예로 3년 말 AST SpaceMobile이 발사한 기술 시연 위성인 BlueWalker 2022가 있습니다. 대형 위상 배열 안테나를 배치하면 밝기가 때때로 밤하늘의 가장 밝은 별과 비교할 수 있는 0등급까지 증가했습니다.

BlueWalker 3는 훨씬 더 큰 위성 집합의 프로토타입입니다. 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell)은 “규제 환경에서는 일부 회사가 이와 같은 수천 또는 수만 개의 위성을 발사하는 것을 막을 수 있는 것이 아무것도 없습니다.”라고 말했습니다. “우리는 앞으로 무슨 일이 일어날지 생각해야 합니다.”

천문학에 대한 위성 별자리의 간섭을 해결하기 위한 국가적 또는 국제적 모든 종류의 규정은 장기적인 노력이 필요할 것입니다. CPS 정책 허브의 리더 중 한 명인 애리조나 대학의 Richard Green은 진화하는 산업에서 이러한 규정이 무엇인지 파악하는 것이 한 가지 문제라고 말했습니다.

“어떤 회사도 7.0등급에 도달할 수 없다면 우리는 7.0등급 밝기와 같은 일련의 규칙을 옹호할 수도 없습니다.”라고 그는 말했습니다. "우리는 어떤 방식으로든 최선의 노력을 성문화하고 궁극적으로 충족할 수 있는 몇 가지 규정을 마련할 수 있는 단계를 거쳐야 합니다."

일부 별자리의 라이센스 사용자가 광학 및 전파 천문학에 대한 간섭을 완화하기 위한 조치에 대해 국립 과학 재단과 조정 계약을 체결하도록 요구하는 연방 통신 위원회와 같은 몇 가지 작은 조치가 있었습니다. SpaceX는 작년에 NSF와 조정 계약을 체결했으며 Hofer는 Amazon이 올해 비슷한 계약을 마무리할 것으로 예상한다고 말했습니다.

국제적인 노력도 더디게 진행되고 있다. 작년에 천문학자들은 이 주제를 연구하기 위한 새로운 전문가 그룹을 창설하여 유엔 우주공간의 평화적 이용에 관한 위원회(COPUOS)에 이 주제에 대한 의제 항목을 포함시키려고 했습니다. COPUOS는 합의에 따라 운영되며, 100개 이상의 회원국 모두가 향후 회의에 해당 주제를 포함하는 데 동의해야 합니다. 러시아는 새로운 전문가 그룹이 필요하지 않다며 반대했고 그 제안은 무산됐다.

대신 천문학자들은 COPUOS에서의 토론을 지원하기 위해 여러 국가에서 "우호 그룹"을 소집하는 등 덜 공식적인 접근 방식을 취하고 있습니다. AAS 회의에서 미 국무부 우주국의 Ryan Guglietta는 "이러한 논의를 만나고 논의하는 것은 어느 정도 느슨하게 UN의 후원을 받는 일종의 옹호 단체입니다."라고 말했습니다. "목표는 이를 COPUOS 프로세스에 반영하고 해당 의제 항목을 설정하는 것입니다."

Green은 현재로서는 업계와의 자발적인 협력에 중점을 두고 있다고 말했습니다. “그것은 지금 이루어질 수 있으며 앞으로 일이 어떻게 진행될 것인지에 대한 전반적인 분위기를 조성할 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “업계 모범 사례는 기대가 될 수 있습니다.”

위기 피로 방지

천문학자들과 우주선 엔지니어들은 지난 4년 동안 천문학에 대한 위성 간섭 문제를 해결하지 못했습니다. 그러나 같은 기간 위성의 수가 급격히 증가했음에도 불구하고 하늘은 떨어지거나 우주선에 의해 가려지지 않았습니다.

AAS 회장 존슨은 “이곳은 위기 피로에 취약한 분야”라고 말했다. "가능한 한 성공이 작더라도 그것에 대해 생각하려고 노력하는 것이 정말 중요하다고 생각합니다."

그녀는 이러한 성공에는 CPS, 업계와의 자발적인 협력, NSF 조정 협약과 같은 노력을 통해 이 문제를 해결하는 헌신적인 핵심 자원봉사자들이 포함되어 있다고 말했습니다.

존슨은 NSF 협정에 대해 "그것은 만병통치약이 아니며 그렇다고 주장하지는 않겠지만 아무것도 아니다"라고 말했다. "때로는 아무것도 없는 것보다 낫지 않을 때도 있습니다."

하지만 그녀의 논평은 많은 천문학자들이 여전히 거대 위성 별자리에 대해 느끼는 양면적인 감정을 잘 보여줍니다. 광대역 거대 별자리가 제공하겠다고 약속하는 연결성은 사회에 이익이 될 것이라고 그녀는 인정했으며 AAS 사명 선언문에는 조직이 "우주에 대한 인류의 과학적 이해를 향상시키고 공유할 것"이라고 언급했습니다.

“인류가 이를 공유하려면 인터넷에 접속할 수 있어야 합니다.”라고 그녀는 말했습니다. “우리는 디지털 격차를 해소하는 데 전념해야 합니다.”

그러나 그녀는 설계된 거대 별자리가 그렇게 하는 가장 좋은 방법인지 의문을 제기했습니다. 그녀는 “디지털 격차를 해소하는 데 수만 또는 수십만 개의 위성이 필요하지 않습니다”라고 말하면서 이러한 시스템은 다른 소비자 네트워크와 마찬가지로 대부분 엔터테인먼트에 사용될 것이라고 주장했습니다. "나에게 이것은 사람들이 거실에 앉아 벽에 걸린 스크린을 볼 수 있도록 우주에 대한 접근권을 상실한 디스토피아적인 미래를 향해 가고 있다는 것을 의미합니다."

쿠퍼는 이러한 주장을 부드럽게 거부했습니다. “이러한 시스템에는 가치가 있습니다. 그들은 단지 귀찮은 일이 아닙니다.”라고 그녀는 정부가 자신의 필요를 충족시키기 위해 별자리에 관심을 갖고 있음을 지적했습니다.

“나는 파멸과 우울함을 밀어낼 것입니다. 그것이 당신을 마비시키기 때문입니다”라고 그녀는 덧붙였습니다. "우리가 정말로 해야 할 일은 가능한 일이 무엇인지, 그리고 거기에 도달하기 위해 수행해야 할 단계는 무엇인지 확인하는 것입니다."

그녀는 천문학에서 위성 별자리 간섭 문제를 해결하려는 노력이 아직 초기 단계에 있다고 결론지었습니다. “놀랍지도 않게 우리는 4년 반 동안 이 문제를 해결하지 못했습니다. 나는 우리가 그렇게 될 것이라고 생각하지 않았다”고 그녀는 말했다. “나에게는 경각심을 불러일으키는 것이 아니라 공존으로 가는 길에 초점이 맞춰져 있습니다.”

이 기사는 SpaceNews 매거진 2024년 XNUMX월호에 처음 게재되었습니다.

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• 출처: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/