X-37B 발사에 숨겨진 의미

2023년 12월 10일, X-37B 무인 우주왕복선이 조용하게 발사됨.

X-37은 보잉에 의해 3대가 만들어진 무인 우주왕복선으로, 한 대는 NASA(X-37A)가, 두 대는 미합중국 우주 군이 운용(X-37B) 하고 있음.

미 합중국 우주 군이 운용하고 있는 X-37B 2대는 임무를 공개하지 않는 군사용 우주왕복선임.

미 우주 군이 보유한 1,2호기가 교대로 6번 발사되었는데, 한번 우주에 나가면 1~3년씩 떠있다 보니, 항상 1대는 우주에 있는 경우가 많음.

2010년 발사된 1호기의 경우, 북한, 이란, 중국 상공 코스를 224일간 계속 돌다가 내려왔고, 비밀 군사임무를 한 것으로 알려지고 있음

X-37B의 군사적인 주요 임무는 핵무기를 우주에 배치하는 군사 실험과 적국 정찰위성의 파괴 등이라고 함.

2020년 5월 17일에 6번째 발사된 2호기는 980일간 우주에 있다가 착륙했고, 우주에서 의미가 있는 실험 하나를 함.

1968년 NASA의 피터 글레이저 박사는 지구 정지궤도(고도 3만 6000km)에서 태양광으로 만든 전기에너지를 마이크로파 형태로 지구의 기지 로 무선 전송한 후, 지상기지에서 이것을 전기로 변환하는 방식을 제안함.

우주 태양광발전의 기원으로 꼽히는 아이디어였음.

아이디어는 좋았지만, 기술이 개발되지 않았고, 비용이 너무 많이 드는 방법이라 학자들의 머릿속에서만 연구되는 과제로 시간이 흘러옴.

우주 태양광발전은 여러 가지 장점이 있음.

우주에서는 구름도 없고, 비도 오지 않으며, 항상 태양을 볼 수 있게 만들 수 있어서 일정한 햇빛을 24시간 365일 받을 수 있음.

햇빛이 대기를 통과하면서 반사되거나 구름과 먼지 등에 약해지지않아, 10배 이상 강하고 깨끗한 햇빛을 얻을 수 있기도 함.

글레이저 박사의 이론대로 전기가 만들어지면, 전력을 끊임없이 공급할 수 있어, 들쑥날쑥한 에너지를 저장하기 위한 ESS가 불필요해짐.

글레이저 박사의 이론을 우주에서 실험하는 우주 태양광 발전 시연 및 연구'(SSPIDR)'가 미국 우주 군 주도로 6차 발사에서 진행된 것임.

미국 우주군은 실제 우주 공간에서 태양광 발전을 하고, 이것을 지구로 쏘아보낼 수 있는 극초단파 광선으로 바꾸는 실험을 진행함.

미 해군연구소(NRL)가 만든 태양광발전 전파안테나 모듈(PRAM)이 그것으로, 우주 공간에서 발전과 극초단파광선 생산에 성공함.

첫 번째 실험은 성공했고, 두 번째 실험이 남아있음.

생산된 극 초단파 광선 에너지를 우주에서 지구로 전송하는 레트로-디렉티브 빔 컨트롤(retro-directive bearm control) 실험임.

공개적으로 밝히지 않고 있지만, 어제 7번째 발사된 X-37B에 이 실험 장비를 실었다는 기사가 나오고 있음.

우주 군이 이 실험을 하게 된 계기는 전투중 충전이 어려운 최전방에 에너지를 전송하는 용도로 사용하려는 것임.

미군이 과거 전쟁을 분석해 보니, 작전 중에 사망한 군인보다 전방에 유류를 공급하다 죽은 사람이 더 많았다고 함.

그때부터 위성에서 전방으로 무선 에너지를 전달하는 기초 연구를 진행하기 시작한 것임.

우주에서 태양광으로 전기를 생산하고, 이것을 무선으로 보낼 수 있다면, 우주에 떠있는 무선 충전기가 될 수 있음.

지상전투 뿐만 아니라 우주에서도 활용도가 많음.

우주에서 무선충전이 되면, 인공위성 등 여러 발사체들의 사용기간이 대폭 확대되고, 충분한 전기가 공급되면 많은 일을 할 수가 있음.

휴대폰 등의 무선 충전에 쓰는 자기유도 방식은 짧은 거리에서 무선 충전이 가능한 방식임.

우주와 지상 간의 먼거리에서 무선으로 전기에너지를 보내려면 마이크로파(극초단파)를 이용한 무선 전력전송이 필요함.

우주 태양광발전을 위한 핵심 기술은 무선 전력전송과 태양광 전지판 및 안테나 등 우주 구조물의 조립과 제어임.

발사 비용을 줄이기 위한 로켓 재사용 기술과 태양광 패널을 하나의 큰 구조물로 조립할 수 있는 로봇 기술도 필수적임.

우주 태양광발전을 원전 규모인 기가와트(GV) 급으로 키우려면, 우주 공간에서 1~2km 폭의 태양광 전지판을 설치해야 함.

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