왜 Starlink 위성의 추락을 일으킨 자기폭풍을 예측할 수 없었는가?

2022년 2월, 우주개발 기업인 SpaceX가 제공하는 위성 인터넷 ' Starlink '의 인공위성 38기가 발사 시 자기폭풍의 영향으로 대기권에 재돌입하는 사태가 발생했다. 

이런 사태가 일어난 이유에 대해 분석한 논문을 국립극지연구소에서 연구팀이 발표했다.

2022년 2월 3일 18시 13분, 플로리다 주 케네디우주센터에서 49개의 Starlink 위성을 발사했다. 

이 위성은 먼저 작동하는 궤도보다 낮은 지상 210km의 궤도로 전개된 다음 지상 340km의 지구 저궤도에 상승할 예정이었지만, 예기치 않은 자기폭풍의 발생에 의해 대기저항이 이전의 발사시보다 50%나 증가했다. 

그 결과, 위성이 정상적으로 궤도를 상승시킬 수 없어, 결과적으로 49기 중 38기가 대기권에 재돌입해 버렸다.

"Starlink의 인공위성 40기가 지구의 대기권에 재돌입할 가능성이 있다"고 SpaceX가 공표 

자기폭풍의 영향으로 위성이 추락하는 사례는 이전부터 알려져 있다. 2000년 7월에는 일본의 관측위성 「아스카」가 거대한 태양플레어에 의한 지구 대기의 팽창에 의해 균형을 잃고, 2001년 3월에 대기권으로 재돌입하는 사태가 발생했다.

태양플레어 등의 영향으로 지자기가 흐트러지면 대기의 온도와 밀도가 높아져 위성에 걸리는 항력이 증가하여 균형이 무너지거나 대기권으로의 재돌입이 일어나는 경우가 있다. 

그 때문에 위성 등에 영향을 미칠 수 있는 지자기의 관측·예측이 행해지고 있지만, Starlink 위성에 영향을 미친 2월 4일의 지자기 폭풍은 예측할 수 없었다고 하는 것이, 왜 이번과 같은 사태가 발생했는지를 연구팀은 분석했다.

분석팀에 의하면, 이번 지자기 폭풍을 일으킨 것은, 2022년 1월 29일 23시 32분에 발생한 코로나 질량방출 이었다. 

코로나 질량방출이란 태양으로부터 행성간 공간 내로 돌발적으로 플라즈마의 덩어리가 방출되는 현상으로, 연구팀은 그 시점에서 “며칠 후에 자기 폭풍이 발생할지도 모릅다”고 예측했었다고 한다.