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- 시나리오는 가상이지만 위협은 현실
- 가상의 소행성은 4월 19일까지 발견되지 않으며 2021년 10월 20일에 지구에 충돌할 수 있다.
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우리가 임박한 소행성 영향권에 있다면 어떨까?
실시간 소행성 방어 훈련은 가상의 위협 시나리오를 시뮬레이션한다.

시나리오는 가상이지만 위협은 현실이다.
시뮬레이션 게임에서 전문가들은 현재 소행성과 지구 간의 충돌이 임박한 경우에 수행할 작업을 연습하고 있다. 시나리오에서 가상의 소행성은 4월 19일까지 발견되지 않으며 2021년 10월 20일에 지구에 충돌할 수 있다. 이제 궤적과 충격 지점을 좁히고 방어 임무를 계획하는 것이 전문가의 임무다. 이러한 시뮬레이션 게임은 응급 상황에 대비하여 우주 기관과 재난 통제를 준비하는 데 도움을 주기 위한 것이다. 

▲ 전문가들은 시뮬레이션 게임에서 현재 소행성이 지구와 충돌할 위험이 있는 경우 어떻게 해야하는지 연습하고 있다. © ESA / P. Carril

위협은 실제적이지만 지금까지 인류는 더 큰 소행성의 영향과 같은 사건에 대해 제대로 준비되지 않았다. Tunguska 또는 Chelyabinsk 유성의 폭발과 같은 사건은 바위가 작거나 지역이 사람이 살지 않았기 때문에 가볍게 시작되었다. 그러나 지구의 역사를 살펴보면 우리 행성이 더 큰 소행성에 의해 반복적으로 타격을 받았으며 부분적으로는 전 지구적 결과를 초래했다.

위험은 얼마나 클까?

천문학자들은 크기가 1km가 넘는 모든 근 지구 ​​소행성의 95%의 궤적을 알고 모니터링하지만, 보고되지 않은 사례의 수는 작은 덩어리를 포함하면 엄청나게 증가한다. 100m가 넘는 궤도 순양 암석 4만 개 중 1/3에 불과하다. 직경이 알려져 있습니다. 최근에 그러한 100미터 덩어리는 근접 비행 12시간 전에 발견됐다.

▲ Chance of impact 5%. 현재 소행성 관측이 제한되어 2021년 PDC(2021 행성 방위 회의) 경로의 불확실성이 높다.

지금까지 방어 옵션은 더 얇니다.
우주 여행 국가는 접근하는 소행성을 궤도에서 벗어나게 하거나 폭발시킬 수 있는 기술을 아직 배치할 수 없다. 우주에서 그러한 우회 기동에 대한 첫 번째 테스트는 2022년까지 계획되지 않았다. ESA-NASA 공동 프로젝트 DART의 일환으로 작은 탐사선이 소행성 디디모스의 달에 충돌하여 이를 굴절시킬 것이다.

전문가가 비상 상황을 연습한다.

이번 주 NASA와 유럽 우주국 ESA의 전문가들은 이미 그러한 방어의 지상파 부분을 연습하고 있다. 행성 방위 회의의 ​​일부인 시뮬레이션 게임에서 그들은 구체적인 시나리오를 사용하여 무엇을 어떻게 해야 하는지 시뮬레이션한다. 충돌 경로에 있는 소행성에 직면한 임박한 충돌은 여전히 ​​피할 수 있다.

실습 참가자는 매일 위협에 대한 더 많은 정보를 받고 이를 기반으로 다음 조치를 계획해야 한다. 그들은 정부, 우주국, 시민 보호 또는 천문학자의 대표로서 다양한 역할을 수행한다.
"할리우드처럼 들릴지 모르지만 그것은 우리에게 그러한 시나리오에 대해 정부 조직을 준비하는 데 귀중한 정보와 시간을 제공한다"고 ESA의 행성 방위 사무소 책임자 데트레프 코쉬니(Detlef Koschny)가 설명했다.

NASA의 행성 방위 책임자 Lindley Johnson은 "우리가 이와 같은 훈련에 참여할 때마다 그러한 재난의 주요 선수가 누구이며 누가 언제 어떤 정보를 필요로 하는지에 대해 더 많이 알게 된다"고 덧붙였다. "이 시뮬레이션 게임은 행성 방어 분야의 행위자들이 서로 및 정부와의 의사 소통을 최적화하고 잠재적인 충격 위험이 발생할 경우 조정된 방식으로 대응할 수 있도록 도와준다."
ESA는 다른 곳에서 시뮬레이션 게임의 진행 상황과 개발 사항을 이 블로그에 게시한다.

▲ 가상의 소행성 2021 PDC의 궤도와 지구와의 충돌 시간 예측. © NASA / CNEOS

시나리오 :“2021 Planetary Defense Conference ”지구 코스

올해의 연습 시나리오는 2021년 4월 19일에 가상의 소행성 2021 PDC를 발견하는 것으로 시작됐. 이 시점에서 여전히 지구에서 5700만 킬로미터 떨어져 있으며 초당 약 5킬로미터로 접근하고 있다. 초기 망원경 관측에 따르면 이 덩어리는 충돌 경로에 있으며 2021년 10월 20일인 6개월 내에 지구에 충돌할 수 있다.

이 소행성에 대한 데이터는 여전히 희박하다.
행성 평면에 대해 16도 기울어진 태양 주위의 편심 궤도를 따르는 것으로 보인다.
516일 동안 화성 궤도 밖의 위치와 지구 궤도 내부의 한 지점 사이에서 진동한다.
PDC는 2021년 레이더 측정을 하기에는 너무 멀기 때문에 궤적은 대략적으로 결정될 뿐이며 충돌 직전에 레이더 범위 내에 있을 것이다.

▲ Impact region/location(충돌지역): 행성 방위 회의 2일차와 소행성의 경로에 대한 지식이 향상됐다. 불행히도 '가상'의 소행성은 붉은 지역 어딘가에 충돌할 것이다.

영향의 위험은 얼마나 될까?

그러나 이는 시뮬레이션 게임 참가자가 측정을 계획하고 적은 데이터와 큰 불확실성으로 결정을 내려야 한다는 것을 의미한다. 소행성이 지구에 충돌할지 확실하지 않기 때문에 확률은 현재 5%다. 이 위험은 추가 관찰 데이터의 결과로 다음 날과 몇 주 내에 감소하거나 증가할 수 있다(이번 주말에 30%, 2주 내에 90%까지).

또한 가상의 소행성이 지구를 강타할 위치도 불분명하다.
지금까지 위험 구역은 전체 반구에 걸쳐 있다. 아프리카와 유럽에서 대서양을 가로질러 북미와 남미에 이른다. 현재의 지식 상태에 따르면 아시아와 호주의 가장 큰 부분 만이 확실히 보호된다. 이 시점에서 참가자는 시뮬레이션 과정에서 가능한 대상 영역을 얼마나 좁힐 수 있는지 아직 알지 못한다.

결과는 무엇일까?

지금까지 참가자들은 가능한 영향의 정도를 대략적으로 추정할 수 있었다.
지금까지 밝기 데이터에 따르면 조각 크기는 약 120m일 수 있지만 범위는 35~700m이다.

크기에 따라 소행성은 1918년 툰구스카 사건과 같이 공중에서 폭발할 수도 있고, 그곳에서 격렬한 폭발을 일으킬 수도 있다.

이전 추정에 따르면, 가상의 소행성은 충돌 시 1.2메가톤에서 13기가 톤의 TNT에 해당하는 에너지를 방출할 수 있다. 그 결과는 많은 사망과 파괴를 동반한 지역 재앙이거나 전체 지역의 황폐화가 될 것이다. 또한 2021년 PDC의 특성도 명확하지 않다. 일부 소행성은 거대한 덩어리이고 다른 일부는 날아다니는 잔해 더미와 비슷하다.

▲ 전체 표면에 분포된 빨간색 점은 가상의 소행성의 충돌 영역이 아직 더 이상 구분되지 않았음을 나타낸다. © NASA / CNEOS

모색된 방어 조치

잠재적 임팩터의 속성은 예상되는 결과에만 영향을 주지 않는다. 청크를 분산시키는 방어 임무를 수행 할 수 있는지 여부와 방법도 중요하다.
예를 들어, 느슨하게 잡고 있는 덩어리를 날려 버리거나 편향시키려는 시도는 실제 잔해 비가 땅에 비를 내리게 할 수 있다. 그러한 잔해 소나기의 결과는 지역적으로 제한된 영향보다 더 심각할 수 있다.

또 다른 가능한 방어 전략은 우주 탐사선의 중력에 의한 산만함이다. 그러나 충분한 시간이 있는지 여부는 소행성의 질량에 따라 다르다. 이번 주 동안 시뮬레이션 게임 참가자들이 어떻게 결정하는지 볼 수 있다.
ESA-Bog 또는 Twitter에서 시뮬레이션 게임의 현재 진행 상황을 읽을 수 있다.
출처 : NASA, European Space Agency ESA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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