에올루스 위성이 지구로 불길처럼 뛰어들다.

지난 금요일, 유럽의 에올루스 위성을 하늘에서 끌어내리라는 최종 명령이 내려졌습니다.이에 에올루스 위성이 지구로 불길 같이 다가가는 모습이 연출됐습니다.

에올루스 위성이 지구로 돌아가다.

지구의 바람을 지도화 가능하게끔 설계된 우주 레이저는 남극 상공에서 대기권에 재진입했습니다. 과거 쏘았던 위성을 다시 지구로 불러오는 과정이다고도 할 수 있습니다. 이 불길한 하강에서 살아남았을지도 모르는 파편은 위험에서 벗어날 수 있었을 것입니다. 영국에서 제작된 이 우주선의 임무는 며칠 앞을 내다보는 일기 예보관들에게 새로운 데이터를 제공한 덕분에 성공적이었다는 평가를 받았습니다.

에올루스 위성은 과거 우주에 안착했을 당시부터 지금까지 일종의 혁명으로 여겨져 왔습니다. 자외선 레이저로 전 세계 모든 지역, 모든 고도에서 공기의 움직임을 추적했기 때문입니다. 이는 실제로 우주 발전에 한 걸음 다가가는 큰 계기가 될 수 있었습니다. 어쨌든 이 임무의 성공으로 이미 대체품이 계획되고 있습니다. 하지만 에올루스는 그 성공이 매우 어려웠기 때문에 실현되지 않을 뻔한 프로젝트였습니다.

10년 넘게 개발된 위성

엔지니어들은 우주 진공 상태에서 충분히 오래 작동할 수 있는 기기를 개발하기 위해 10년 넘게 고군분투했습니다. 개발이 지연되면서 에올루스는 '불가능한 위성'이라는 별명을 얻게 되었습니다. 지구를 가로지르는 번개 장관을 포착한 영화 유럽의 새로운 기상 위성, 첫 사진 촬영 유럽우주국(Esa)의 지휘 아래 엔지니어들은 지표면에서 성층권(0km에서 30km까지)까지 지구의 바람이 어떻게 작용하는지에 대한 최초의 진정한 글로벌 뷰를 제공한다는 보상이 있었기 때문에 이 작업에 매달렸습니다.

하지만 2018년 에올루스가 발사대에 도착해 약 5년간의 임무를 수행하는 동안, 사라진 우주선의 궤도 이탈에 대한 모범 사례가 바뀌었습니다. 이제 우주선은 지구로 떨어지는 지점을 정확히 찾아내어 안전 지대로 되돌아가거나 대기권을 통과할 때 완전히 연소되는 것을 보장할 수 있는 능력이 필요합니다. 에올루스는 이러한 기준을 충족하지 못했습니다. 추진 시스템이 하늘에서 떨어진 곳을 완전히 향하게 할 만큼 강력하지 않았고, 하드웨어의 최대 20%가 지구 표면까지 살아남을 것으로 예상되었습니다(위성의 흑연 망원경과 연료 탱크의 부품일 가능성이 높음). 이에 따라 ESA의 비행 관제사들은 지난 한 주 동안 '보조 재진입'이라고 부르는 방법을 준비했습니다.

남극 대륙 상공에 성공하다.

그들은 일련의 기동을 통해 위성의 고도를 점진적으로 낮추도록 명령했고, 금요일에 마지막 기동을 통해 위성을 약 120km 높이로 떨어뜨렸습니다. 거기서부터 대기의 항력으로 인해 위성은 지구를 약 2.5바퀴 반 정도 돌면 파괴될 것으로 예상되었습니다. 미국 우주 사령부가 사용할 수 있는 센서는 남극 대륙 상공에서 19:00경에 발생한 에올루스의 마지막 순간을 확인했습니다.

우주에서 바람을 측정하는 방법

에올루스는 대기를 통해 자외선 레이저를 발사하고 대형 망원경을 사용하여 반사 신호를 측정했습니다. 광선은 다양한 고도에서 바람을 타고 움직이는 공기 분자와 작은 입자에서 다시 산란되었습니다. 기상학자들은 이 정보에 맞춰 수치 모델을 조정하여 일기 예보의 정확도를 높였습니다.

가장 큰 영향은 중기 예보, 즉 며칠 후의 기상 상태를 예측하는 예보에서 나타났습니다. 아이올루스는 코로나19 팬데믹 기간 동안 비행기가 비행하지 않아 손실된 바람 데이터를 대체하는 핵심적인 역할을 수행했습니다. 에올루스 기술 폭풍을 이겨낸 풍향풍속 위성 Aeolus의 최초 관측은 중거리 일기 예보에 중요한 정보를 제공했습니다. 즉, 며칠 후의 날씨 패턴에 영향을 미칠 수 있는 바람의 움직임을 추적했습니다. 이 연구를 통해 허리케인과 화산재가 대기권에서 어떻게 이동하는지에 대한 지식이 향상되었습니다.

에올루스의 성공과 앞으로의 전망

에올루스 이전에는 소용돌이치는 풍속계, 풍선, 비행기부터 하늘의 구름을 추적하거나 바다의 물결을 감지하여 바람의 움직임을 유추하는 인공위성까지 다양한 방법을 통해 바람의 프로파일을 얻었습니다. 하지만 이러한 접근 방식은 모두 특정 장소나 특정 고도에서 일어나는 일을 알려주는 제한적인 지표에 불과하기 때문에 에올루스의 전 지구적 관점이 높이 평가받았습니다. ESA 회원국들은 이미 4억 1,300만 유로(3억 5,300만 파운드)의 예산을 승인하여 에올루스-2로 명명된 후속 우주선 한 쌍에 대한 작업을 시작하고 있습니다.

유럽의 기상 위성을 관리하는 정부 간 기구인 Eumetsat에서 약 9억 유로에 달하는 추가 재정 지원을 제공할 예정입니다. 이 중 첫 번째 후속 위성은 10년 말에 발사될 예정입니다. 그리고 영국의 Esa 분담금 7,100만 유로와 Eumetsat에 대한 거액의 구독료(16%)를 합치면 항공우주 제조업체인 에어버스의 영국 지사가 다시 한 번 우주선 제작을 주도하게 될 것입니다. 이렇게 에올루스 위성이 지구로 향하는 데 성공하였고 그 분석 결과 우주 연구에 큰 도움이 될 것이라고 봅니다.