13. 미소 우주경쟁과 인공위성

우주선이나 위성이 지구궤도(地球軌道)를 돌려면 초속 약 8㎞, 음속 24배 정도의 엄청난 속도가 필요하다. 지구를 벗어나 우주공간으로 나가는 데는 초속 11㎞, 음속의 32배 이상의 속도(지구의 탈출속도)가 필요하다.

필자는 국민학고 1학년이던 1957년, 선친께서 소련이 로켓을 발사하여 지구궤도에까지 올라가지는 못 하고 남태평양에 떨어졌다는 신문기사를 읽으며 놀라시던 모습을 기억한다. 윤복희 어린이가 미국에서 공연했다는 기사를 본 기억도 난다. 그 1957년에 소련은 기어코 스푸트니크 우주선을 지구궤도에 쏘아 올리는 데 성공하였고 1961년에는 유리 가가린을 태운 유인우주선이 지구궤도를 돌고 귀환하였다. 이에 놀란 미국도 우주경쟁에 뛰어들어 1965년에는 유인우주선 제미니를 발사하였고 1969년 7월에는 아폴로 우주선으로 최초로 인류를 달에 착륙시키는데 성공하였다.

플로리다 케네디우주센터에서 제미니 우주선과 아폴로 우주선을 본 적 있다. 로켓이 얼마나 거대한지 눈으로 보면서도 믿어지지 않았다. 그게 1960년대에 만들어졌다니! 60년, 70년 전에 이미 소련과 미국이 그렇게 엄청난 로켓을 만들었다니 놀라울 뿐이다.

군사위성, 첩보위성은 지상을 최대한 가까이에서 관찰하기 위하여 300㎞에서 600㎞ 정도의 낮은 고도에서 초속 8km 정도의 속도로 돈다. 첩보위성이 지구를 한 바퀴 도는데 한 시간 25분 정도 걸리기 때문에 수많은 첩보위성들이 연이어 촘촘하게 지구를 돌면서 지상을 감시한다. 우주정거장도 350km 정도 높이에서 돈다. 지구지름이 12,700km이기 때문에 멀리에서 본다면 지구표면에 찰싹 붙어서 도는 거나 마찬가지다.

위치정보위성(GPS) 같은 항법위성들은 고도 2만km 정도의 중궤도를 초속 5km 근방의 속도로 하루에 한 바퀴씩 지구를 돈다. 미국 국방부는 20여년 세월을 두고 2만km 높이의 궤도에 GPS(Global Positioning System) 위성 24 기를 쏘아 올려 6개의 지구궤도를 위성 4기씩 하루에 한 차례씩 돌면서 전 세계를 커버하는 GPS망(網)을 구축하였다. 통신위성들은 적도상공 지구지름의 3배 높이 저 멀리 3만6천km 높이의 정지궤도에서 초속 3km 정도의 느린 속도로 지구자전속도에 맞춰 돌고 있다.

일론 머스크(Elon Musk)의 스페이스 엑스(Space-X)는 2019년에 로켓 한 번 발사에 60 기의 위성을 약 600km 고도의 궤도에 배치하였고 2020년에는 모두 1,584개의 위성을 배치하였으며 계속 위성을 쏘아올려 1만 여개의 위성으로 전세계를 초고속 인터넷으로 커버하는 것을 목표로 하고 있다. 2022년 러시아가 우크라이나를 침공하면서 우크라이나의 인터넷 통신시설들을 거의 파괴하였는데 일론 머스크가 스타링크 접시안테나와 라우터 세트 1만 5천 개를 보내서 우크라이나가 이를 사용할 수 있도록 하였다.

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