버려진 팔콘9 로켓, 2026년 달과 충돌해 연구 기회 창출
과거 달에서는 매일 약 100개의 탁구공 크기의 임팩터가 위성에 부딪히는 등 여러 물체의 충돌을 목격했습니다. 더 드문 유형의 충격은 달 표면과의 충돌 경로에 큰 물질 조각이 던져질 때 인간의 행동으로 인해 발생하는 것입니다.
2026년 8월 5일, 달 궤도와 교차하는 높은 지구 궤도에 고립된 SpaceX Falcon 9 로켓 스테이지 덕분에 인공 충돌이 관찰될 것이라고 새로운 연구에서 밝혀졌습니다. 이번 충돌로 인해 달 표면에 20~30m 높이의 분화구가 생길 것으로 예상된다.
Falcon 9 상단 스테이지는 원래 작년에 Firefly의 Blue Ghost-1과 iSpace의 Hakuto-R Resilience 달 착륙선을 강화하는 데 사용되었습니다. 이러한 임무는 부분적으로 성공했지만(Blue Ghost-1은 성공적으로 착륙했지만 Resilience는 접촉이 끊겼습니다) 이제 달에 세 번째 예상치 못한 “착륙”이 있을 것입니다.
본드 대학교 우주, 사이버 및 데이터 법률 센터의 연구원인 그레고리 래디식(Gregory Radisic)은 The Conversation의 기사에서 “임무가 완료되었음에도 불구하고 로켓에는 지구로 돌아가거나 깊은 우주로 향할 연료가 충분하지 않았습니다.”라고 설명했습니다. “중력이 마침내 달 표면과 충돌 경로에 놓일 때까지 불안정한 궤도에 남아있었습니다.”
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2026년 5월, 천문학자들은 팔콘 9호의 상단이 달과 충돌하는 경로에 있음을 발견했습니다. 현재 예측에 따르면 달 서쪽 가장자리에 있는 아인슈타인 분화구 근처에서 충돌이 발생할 것으로 나타났습니다. 비록 계획되지는 않았지만 이번 행사는 연구자들에게 독특한 기회를 제공합니다.
새로운 연구에 따르면 충돌은 11.8기가줄의 운동 에너지와 9.7메가뉴턴의 운동량을 갖게 될 것이라고 합니다. 설명하자면, 이 에너지는 약 2.8미터톤의 TNT 또는 덜 직관적으로 약 2,820,267,686칼로리에 해당합니다.
달은 로켓 단계를 흡수하지 않습니다. 대신, 파편은 표면에 부딪혀 상당한 크기의 분화구를 형성할 뿐만 아니라 이미 먼지가 많은 달 풍경 전체에 많은 양의 물질을 들어올려 퍼뜨릴 것입니다.
분화구는 작을 것으로 예상되며 아마도 달 주위를 도는 궤도선에서만 볼 수 있을 것입니다. 그러나 규모가 크지 않음에도 불구하고 과학계의 관심 속에 이번 행사가 기다려지고 있다.
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“측면적으로 모델링에 따르면 분출물 층은 분화구를 중심으로 직경 약 70m의 영역에 걸쳐 연속적이어야 합니다.”라고 팀은 아직 동료 검토를 기다리고 있는 논문에 썼습니다. “이것은 새로운 물질이 발굴되고 후속 우주선 저공비행으로 이미지화될 수 있는 넓은 목표 지역을 나타냅니다. 이는 목표 물질의 구성을 이해하는 데 특히 유리할 것입니다. 분해된 입자의 최대 탄도 범위는 1,000km 미만이며, 이는 달 표면의 대부분에 걸쳐 미래의 우주 비행사 또는 기반시설에 위험을 초래한다는 관점에서 충분히 멀리 떨어져 있습니다.”
생성된 분화구는 달 궤도선을 통해서만 관찰할 수 있지만 충돌은 우주 망원경을 통해 지구에서 볼 수 있을 가능성이 있습니다. 그러나 이 관찰은 보장되지 않습니다.
현재까지 지구에서 달의 빛을 받는 면에 자연적 또는 인공적 영향은 관찰되지 않았습니다. 또한 달에서 밝은 섬광을 생성할 수 있는 자연 충격은 이 특정 우주 쓰레기보다 훨씬 더 빠른 속도로 이동하는 경향이 있습니다.
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“모델링 및 실험실 연구에 따르면 플래시 밝기는 충돌 속도에 따라 비선형적으로 감소하여 우주 잔해의 느린 충격은 더 빠른 자연 충격에 비해 불균형적으로 약해집니다.”라고 연구 저자는 설명합니다. “이것은 충돌 장치의 속도가 대상 물질의 음속보다 낮을 때 플래시의 시각적 크기가 크게 감소하기 때문입니다. 자연 유성체는 모든 달 물질에서 초음속(충격)파를 생성하지만 약 2km/s로 이동하는 우주 잔해는 충돌이 기반암(1000-2000m/s)이 아닌 표토(초당 약 수백 미터의 음속)에 있을 경우에만 충격파를 생성합니다.”
이러한 어려움에도 불구하고 인공 충격은 플래시와 그에 따른 물질 방출을 더 쉽게 추적할 수 있는 분명한 이점을 제공합니다. 연구자들은 물체가 언제 어디서 땅에 떨어질지 (대략) 알고 있으므로 망원경을 해당 지역으로 향하게 하고 면밀히 관찰할 수 있습니다.
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누군가 스스로 그것을 찾고 싶다면 팀은 UTC 06:35에 영향이 가장 눈에 띄게 될 것이라고 제안합니다. 야간 어둠이 관측을 선호하는 남미와 북미 중남부의 관찰자에게는 가시성이 더 좋아질 것입니다.
이 행사가 흥미진진한 주된 이유는 경험을 통해 배울 수 있는 내용에 있습니다. 달에 충돌한 최초의 인공 충돌은 아닙니다. NASA는 이미 수십 년 전에 비슷한 시도를 수행했습니다. NASA는 “NASA의 LCROSS(Lunar Crater Observing and Sensing Satellite)는 달 남극의 영구적으로 그늘진 분화구에 얼음이 존재하는지 여부를 확인하기 위해 달 정찰 궤도선과 함께 발사되었습니다. 계획대로 LCROSS와 Centaur 단계는 2009년 10월 9일 달에 충돌했습니다.”라고 NASA는 설명하며 충돌로 인해 수십억 년 동안 햇빛을 볼 수 없었던 물질이 드러났다고 덧붙였습니다. “LCROSS와 LRO 탐사선은 그림자가 있는 분화구의 달 토양에 유용한 물질이 풍부하고 달이 화학적으로 활동적이며 물 순환이 있다는 증거를 발견했습니다. 과학자들은 또한 일부 위치에서 물이 대부분 순수한 얼음 결정 형태임을 확인했습니다.”
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이 충격은 비록 의도한 것은 아니지만 자연 충격과 달리 충돌하는 물체의 질량과 궤적이 알려져 있기 때문에 추가적인 연구 기회를 제공합니다. 이러한 매개변수에 대한 지식은 이번 사건이 과학에 제공하는 주요 가치이며, 예측할 수 없는 사건에서는 불가능할 교정 및 테스트를 가능하게 합니다.
“이 이벤트는 감지되어야 하는 알려진 이벤트에 대해 플래시 밝기 및 깃털 역학의 측정을 교정할 수 있는 이상적인 기회입니다.”라고 팀은 결론을 내렸습니다. “이 이벤트는 또한 난류 특성을 측정하고, 지진 충격 이벤트의 위치를 파악하고, 우주 잔해가 미래의 달 인프라와 우주 비행사에게 미치는 다양한 위험을 더 잘 이해하기 위해 파이프라인을 테스트할 수 있는 기회를 제공합니다.”
공간이 점점 더 혼잡해짐에 따라 이와 같은 인위적인 영향이 더 많이 발생할 가능성이 있으며, 이는 버려진 우주선을 이러한 목적으로 사용하는 것을 포함하여 가장 가까운 이웃을 영구적으로 변경하는 규칙에 대한 논의로 이어질 수 있습니다.
