NASA 스위프트 우주망원경, 통제 불능 재진입 임박…인도 일부 지역 잔해 낙하 가능 범위에

거의 22년간의 탐사 끝에 맞이한 마지막 하강

약 1,500kg 무게의 NASA 닐 게럴스 스위프트 천문대가 약 3,000만 달러 규모의 구조 시도가 실패한 뒤 통제 불능 상태로 지구에 재진입할 것으로 보인다. 인도의 일부 지역은 아프리카, 호주, 동남아시아, 중남미 일부와 함께 생존한 파편이 떨어질 수 있는 넓은 위도대에 포함된다.

예측 날짜는 서로 다르다. NASA에 기인한 추정에 따르면 재진입 시점은 동부시간 11월 4일 오전 3시 30분, 인도시간 오후 2시 전후이며, 오차 범위는 약 11시간이다. 천문대를 추적 중인 미국 우주군은 11월 6일 금요일 전후에 재진입할 것으로 예측한다. 대기 저항에 따라 우주선 궤도가 변하기 때문에 정확한 시간과 위치는 여전히 불확실하다.

스위프트의 대부분은 대기권에서 불타 없어질 것으로 예상된다. NASA 임무 수석 과학자인 브래드 센코는 밀도가 높은 텅스텐 부품과 망원경 거울 일부가 하강 과정에서 살아남을 수 있다고 말했다. 살아남은 파편은 바다에 떨어질 가능성이 가장 큰 것으로 여겨진다.

당장의 관심사는 우주선이 대기를 통과하는 마지막 여정이다. 천문학자들에게 스위프트의 퇴장은 감마선 폭발 2,000건 이상을 포착하고 폭발하는 별 약 1,400개를 관측한 임무의 종료이기도 하다. 스위프트는 다른 천문대가 관측하기도 전에 사라질 수 있는 현상을 포착해 이들 천문대의 관측을 이끌었다.

인도에서는 어느 지역이 낙하 가능 범위에 드나?

스위프트의 궤도는 적도면에 대해 약 20.6도 기울어져 있다. 따라서 비행 경로는 대략 북위 20.6도와 남위 20.6도 사이에 머물며, 지구 중간을 둘러싼 띠 모양의 구간 안에서 마지막 하강이 일어날 수 있다.

인도에서는 서해안의 다만에서 동해안 오디샤주의 커택까지 이어지는 선보다 대략 남쪽에 있는 지역이 이 구간에 포함된다. 뭄바이, 하이데라바드, 벵갈루루, 첸나이가 범위 안에 있다. 델리와 콜카타, 인도 북부 대부분은 범위 밖이다.

도시가 범위에 포함된다는 것은 우주선의 궤도가 해당 위도대를 지난다는 뜻이다. 파편이 실제로 떨어지는 곳은 스위프트가 대기 밀도가 높은 층에 도달하는 지점, 우주선이 부서지는 방식, 이후 파편의 이동 경로에 따라 달라진다. 유용한 예측을 하려면 하강 시간과 그때의 우주선 위치를 모두 좁혀야 한다.

같은 띠는 넓은 해역도 가로지른다. 천체물리학자이자 더럼대 명예교수인 조너선 맥도웰은 망원경의 무게 1,500kg 중 100kg이나 살아남는다면 놀랄 것이라고 말했다. 이는 전체 질량의 약 6.7%로, 하강 과정에서 얼마나 많은 물질이 파괴될 수 있는지를 보여준다.

무엇이 살아남을 수 있으며 위험은 어느 정도인가?

텅스텐은 납보다 밀도가 높고 매우 높은 온도를 견딜 수 있다. 센코는 이 금속으로 만든 부품과 거울 파편이 살아남을 수 있는 잔해라고 지목했다. 천문대가 더 짙은 대기로 진입하면 강한 열과 기계적 힘을 받으며, 구조물의 상당 부분이 부서져 불타 없어진다.

호주국립대 천체물리학자 브래드 터커는 해양 착륙 가능성이 더 큰 이유로 지구 표면의 약 70%가 바다이고 30%가 육지라는 점을 들었다. 실제 결과는 스위프트가 궤도상 낙하 가능 범위 안에서 어떤 경로를 따르는지에 달려 있다.

NASA에 기인한 스위프트의 인명 피해 추정치는 지상에 있는 사람이 잔해로 다칠 확률을 약 2,100분의 1로 제시한다. 역시 NASA에 기인한 보다 포괄적인 추정치에 따르면 우주 잔해로 인명 피해가 발생할 확률은 최대 10,000분의 1이다. 두 수치를 조정해 비교하는 데 필요한 계산 방식과 적용 범위는 공개되지 않았다.

스위프트의 추정치는 잠재적 잔해 낙하 지역 전체에서 누군가 다칠 가능성을 말한다. 특정 주민 한 명이 다칠 확률은 훨씬 낮다. 과학자들은 대부분의 물질이 파괴되고 살아남은 파편도 바다나 인구가 드문 지역에 떨어질 가능성이 가장 큰 만큼 인명과 기반시설에 대한 위험은 매우 낮을 것으로 보고 있다.

태양 활동이 스위프트의 조기 추락을 불렀다

스위프트는 대기가 매우 희박하지만 여전히 존재하는 지구 저궤도에서 운용됐다. 이런 희박한 공기 속을 이동하는 우주선은 항력을 받는다. 항력은 궤도 에너지를 서서히 빼앗고 고도를 낮추는 약한 제동력이다.

최근 수년간 태양 활동이 활발해지면서 지구 상층 대기가 가열되고 팽창했다. 스위프트가 비행하던 고도까지 더 많은 공기가 도달하면서 항력이 커졌고, 천문대는 예상보다 빠르게 하강했다.

궤도가 낮아지면 추락 속도가 더 빨라질 수 있다. 망원경이 낮은 고도로 이동할수록 더 짙은 공기와 더 강한 항력을 만나고, 그 결과 고도가 더 낮아진다. 지구 가까이에서는 대기 상태가 조금만 변해도 예상 재진입 시각이 달라질 수 있다.

스위프트는 10월 20일 마지막 관측을 했다. 고도가 약 275km까지 낮아져 항력 때문에 우주선이 목표물을 관측할 만큼 안정된 상태를 유지할 수 없게 되자 NASA는 과학 임무를 종료했다. 시스템은 10월 말까지 차례로 꺼졌다.

구조 로봇은 망원경에 도달하지 못했다

NASA는 스위프트의 궤도를 높여 과학 임무를 연장하기 위해 카탈리스트 스페이스에 구조를 맡겼다. 계약 규모는 약 3,000만 달러였으며, 회사의 링크 우주선에는 천문대를 붙잡아 더 높은 궤도로 올리기 위한 로봇 팔 3개가 탑재됐다.

링크는 2026년 7월 발사됐지만 자세 제어 시스템에 문제가 생겼다. 우주선 공학에서 자세란 우주선이 향하는 방향을 뜻한다. 다른 물체에 충분히 가까이 접근해 붙잡으려면 안정적인 자세 제어가 필수다.

로봇은 스위프트에서 약 12~15km 이내까지 접근하는 데 그쳤다. NASA는 8월에 포획 및 궤도 상승 작업을 중단했고, 링크도 9월 대기권에 재진입했다.

구조 작업이 포기된 뒤에도 스위프트는 관측을 재개해 고에너지 우주 현상을 계속 포착했다. 결국 임무가 종료된 것은 구조 시도가 실패하자마자 과학 활동이 멈췄기 때문이 아니라, 궤도가 낮아지면서 우주선이 물리적 한계에 이르렀기 때문이다.

스위프트의 마지막 몇 달을 만든 주요 날짜

스위프트의 마지막 해에는 구조 시도와 짧은 관측 재개, 그리고 최종적인 자세 안정성 상실이 이어졌다. 이 과정은 여전히 발견을 이어갈 수 있던 망원경이 어떻게 운용 수명을 마치게 됐는지를 보여준다.

• 2004년 11월 20일: 계획된 기본 임무 기간이 2년인 스위프트가 발사됐다.
• 2026년 7월: 카탈리스트 스페이스가 스위프트를 포획해 궤도를 높이기 위한 링크를 발사했다.
• 2026년 8월: 링크의 자세 제어 문제로 포획에 실패하자 NASA가 구조 작업을 중단했다.
• 2026년 9월: 링크가 지구 대기권에 재진입했다.
• 2026년 10월 20일: 고도가 약 275km까지 낮아진 스위프트가 마지막 과학 관측을 했다.
• 2026년 10월 말: 천문대의 시스템이 종료됐다.
• 2026년 11월 초: 예측에 따르면 스위프트는 11월 4일이나 11월 6일 전후에 재진입할 것으로 보이며, 추적은 계속되고 있다.

임무 기간은 거의 22년으로, 당초 계획된 기간의 약 11배에 달했다. 이처럼 운용 기간이 연장된 덕분에 천문학자들은 2년 만에 끝났다면 확보하지 못했을 단시간의 강력한 현상에 관한 훨씬 방대한 기록을 얻었다.

스위프트의 퇴장으로 천문학자들이 잃는 것

스위프트는 우주에서 가장 강력한 폭발 현상을 연구하기 위한 ‘스위프트 감마선 폭발 탐사선’으로 발사됐다. 감마선은 에너지가 매우 높은 빛의 한 형태다. 짧은 감마선 폭발은 거대한 별의 붕괴나 중성자별, 즉 죽은 별의 잔해인 극도로 밀도 높은 천체의 충돌과 동반될 수 있다.

새로 감지된 현상을 향해 빠르게 방향을 바꿀 수 있는 능력에서 스위프트라는 이름이 나왔다. 폭발 신호는 빠르게 변해 초기 단계를 관측할 기회가 짧기 때문에 속도가 중요했다.

NASA는 스위프트를 허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경을 비롯한 다른 천문대의 ‘초동 대응자’로 여겼다. 스위프트가 현상을 포착해 경보를 보내면 다른 관측 장비가 이를 더 자세히 관측할 수 있었다. 이후 망원경마다 서로 다른 종류의 빛을 이용해 같은 현상을 살펴볼 수 있었다.

스위프트의 과학적 성과는 감마선 폭발과 초신성에만 그치지 않았다. 혜성과 소행성, 가까운 별을 파괴하는 블랙홀도 관측했다. 과학자들은 신속한 탐지와 빠른 방향 전환, 다른 천문대에 경보를 보내는 기능을 결합한 스위프트를 어떻게 대체할지 여전히 모색 중이다.

스위프트 관제팀을 이끈 펜실베이니아주립대 천문학자 존 노섹은 오래전부터 예고된 천문대의 물리적 종말을 이렇게 설명했다.

스위프트가 발사되기 전부터 이날이 올 것을 알고 있었습니다. 적어도 지구 저궤도에서는 올라간 것은 반드시 내려와야 합니다. 그리고 그 끝은 파국적입니다.

우주와 인도에서 추락 추적

미국 우주군은 하강 중인 스위프트의 궤도를 감시하고 있다. 레이더와 망원경, 궤도 측정 자료를 이용하면 추적 기관들이 우주선의 고도와 속도, 경로를 추정한 뒤 재진입 예상 시점을 갱신할 수 있다.

인도에도 마지막 궤도에 진입한 물체를 추적할 장비가 있다. 인도우주연구기구(ISRO)의 스리하리코타 다목적 물체 추적 레이더는 여건이 허락하면 대기권 재진입에 가까워진 위성과 로켓 동체를 추적할 수 있다. ISRO는 스위프트를 추적하고 있는지 발표하지 않았다.

스위프트는 통제 불능 재진입 중이다. 이는 운용자가 마지막 하강 경로를 조종하는 것이 아니라 자연적인 궤도 저하로 우주선이 추락한다는 뜻이다. 통제 재진입의 경우 운용자가 의도적으로 궤도를 바꿔 대개 바다 위의 외딴 지역을 향해 귀환하도록 유도한다.

추적을 통해 예측을 갱신할 수 있지만, 조종하려면 필요한 추진 장치와 제어 시스템을 갖춘 우주선이 있어야 한다. 스위프트는 구조 시도가 실패하면서 대기 저항에 따라 마지막 하강 경로가 결정되게 됐다. 항력과 우주선의 방향, 파괴 양상이 조금만 달라져도 마지막 몇 시간까지 예측이 계속 바뀔 수 있다.

우주기관이 직면한 커지는 폐기 문제

9월에 발간된 유럽우주국(ESA)의 ‘우주환경 보고서 2026’은 2025년 말까지의 자료를 바탕으로 온전한 위성이나 로켓 동체가 하루 평균 3개 넘게 재진입했다고 집계했다. 매일 새 탑재체 약 10개가 발사된 것으로도 기록했다.

ISRO의 ‘인도 우주상황인식 보고서 2025’에는 재진입 1,911건이 기록됐다. 우주선 1,002개, 잔해 657개, 로켓 동체 108개, 미확인 물체 144개다. 이 가운데 12개는 인도 물체였다. 이 분류에는 온전한 물체와 파편이 모두 포함되므로, 온전한 위성과 로켓 동체만 집계한 수치보다 범위가 넓다.

당시 ISRO 의장이었던 S. 소마나트가 2024년 4월 발표한 인도의 ‘잔해 없는 우주 임무’ 계획은 2030년까지 인도 우주 활동 주체의 모든 임무에서 잔해를 없애는 것을 목표로 한다. 지침은 우주선과 로켓 동체가 임무를 마치면 통제 재진입을 시키거나 궤도에서 제거하도록 규정한다.

과거 사례는 폐기 계획이 중요한 이유를 보여준다. 2022년 4월 마하라슈트라주 찬드라푸르 지역에 금속 물체가 떨어졌지만 다친 사람은 없었다. 2024년 3월에는 플로리다주 네이플스의 한 주택에 장비가 떨어졌다. NASA는 이 물체가 2021년 국제우주정거장에서 폐기된 장비의 배터리 장착 지지대라고 확인했다. 당시에는 완전히 불타 없어질 것으로 예상됐다.

스위프트 사례에는 우주기관이 직면한 두 가지 과제가 담겨 있다. 생산적인 천문대를 가능한 한 오래 운용하면서도 마지막 귀환을 안전하게 관리해야 한다. 우주선 잔해로 의심되는 물체를 발견하면 위험할 수 있으므로 손대지 말고 당국에 신고해야 한다.

핵심 내용

• 약 3,000만 달러가 투입된 구조 시도가 실패한 뒤 스위프트가 통제 불능 재진입을 앞두고 있다.
• 재진입은 11월 4일이나 11월 6일 전후로 예상되지만 정확한 시간과 위치는 여전히 불확실하다.
• 잔해 낙하 가능 범위는 북위와 남위 약 20.6도 사이이며 인도 일부 지역이 포함된다.
• 뭄바이, 하이데라바드, 벵갈루루, 첸나이는 범위 안에 있고 델리와 콜카타는 밖에 있다.
• 망원경 대부분은 불타 없어질 것으로 보이나 텅스텐 부품과 거울 파편은 살아남을 수 있다.
• 살아남은 잔해는 바다에 떨어질 가능성이 가장 크며 개인이 입을 피해 위험은 매우 낮은 것으로 과학자들은 보고 있다.
• 스위프트는 거의 22년간 활동하며 감마선 폭발 2,000건 이상과 폭발하는 별 약 1,400개를 관측했다.