지구방어 ‘우주선 충돌’서 방출된 파편···7년내 지구 도달 가능성

미 항공우주국(이하 NASA)가 지구 방어를 위해 소행성 ‘디모르포스’와 우주선 충돌 실험을 진행한 지 약 2년이 흐른 가운데, 당시 충돌로 생긴 소행성 파편이 10년 이내에 지구에 영향을 줄 수 있다는 주장이 나왔다.

디모르포스는 지구에서 1080만㎞ 떨어진 우주에 있는 소행성이다. 지름 160m의 이 소행성은 지름이 5배(780m)인 또 다른 소행성 디디모스를 1.2㎞ 떨어진 거리에서 시속 0.5㎞로 도는 쌍소행성계의 작은 행성이다.

NASA는 2022년 9월 26일 지구 충돌 가능성이 있는 소행성이 접근할 경우 우주선 등을 충돌시켜 궤도를 바꾸는 전략의 가능성을 실험하기 위해 약 1100만㎞ 떨어져 있던 디모르포스에 무게 570㎏인 ‘DART’ 우주선을 시속 2만 2000㎞로 충돌시켰다.

그 결과 디모르포스의 궤도가 변하면서 공전 주기가 약 32분 단축된 것으로 나타나 우주선 충돌로 소행성 궤도를 수정하는 게 가능하다는 게 입증됐다.

이에 유럽우주국(ESA)는 2026년 10월까지 디모르포스에 대한 충돌 후 세부조사를 진행해 이러한 ‘방어 방법’이 미래에도 효과적일지에 대해 확인할 예정이다.



문제는 소행성과 우주선을 충돌시켜 궤도를 변경하는 방식으로 지구와 소행성의 충돌 가능성을 낮출 수는 있으나, 이 과정에서 지구와 다른 천체에 영향을 미칠 수 있는 소행성이나 우주선 파편이 발생한다는 사실이다.

밀라노공과대학과 스페인 국립연구위원회, 유럽우주국 등 전문기관이 모인 공동 연구진은 2022년 당시 다트를 뒤따라가던 이탈리아 우주국 ASI의 초소형 위성 리차 큐브(LICIACube)가 수집한 자료를 분석했다.

연구진은 리차 큐브에 기록된 데이터와 NASA의 우주선 항법 기술이 저장된 슈퍼컴퓨터 등을 이용해 우주선과 소행성 충돌시에 방출되는 물질의 크기와 이동 방향 및 속도를 시험했다.

그 결과 소행성과 우주선의 충돌 과정에서 발생하는 파편의 크기는 30㎛~10㎝로 매우 작을 것으로 예상됐다.

또한 일부 파편은 10년 이내에 지구에 도달한다는 시뮬레이션 결과가 나왔다. 만약 시속 5400㎞의 빠른 속도로 움직이는 파편이라면 약 7년 내에 지구에 도달할 가능성이 있다.



다만 이번 시뮬레이션 결과, 충돌로 인한 파편이 지구에서 관찰되기까지는 최대 30년이 걸릴 것으로 나타났다.

연구진은 “초기 관찰에 따르면 빠르게 이동하는 파편은 눈에 보이는 유성이 되기엔 너무 크기가 작을 것으로 예상된다”면서도 “다만 현재 진행 중인 유성 관측 프로젝트는 다트가 ‘디모르포스 유성우(디모르포스에서 떨어져 나온 파편)을 만들어내는지 여부를 결정하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.

이어 “다트 프로젝트를 통해 방출된 소행성의 파편이 지구에 도달하더라도 위험하지는 않을 것”이라면서 “크기가 작고 속도가 빠르기 때문에 대기권에서 소멸될 것”이라고 덧붙였다.

연구진은 이번 연구로 향후 대기권에서 타들어가는 유성의 잠재적 특성을 밝혀냈으며, 이를 통해 디모르포스 파편의 방향과 속도, 도착 시간 등을 명확하게 식별할 수 있게 됐다고 강조했다.

자세한 연구결과는 국제학술지 ’행성과학 저널‘(The Planetary Science Journal) 게재가 승인돼 곧 공개될 예정이다.

송현서 기자