백주대낮 13만km 밖 달위성 명중…中 '우주 레이저' 기술 쇼크

중국이 한낮의 강력한 태양광 방해를 뚫고 지구에서 무려 13만 km 떨어진 달 궤도 인근의 미세한 위성 표적을 레이저로 정확히 명중시키는 초정밀 우주 실험에 성공했다. 그동안 야간에만 한정적으로 가능했던 심우주 레이저 추적 및 통신 기술을 대낮에도 완벽히 구현해 냄으로써, 중국은 차세대 심우주 고속 통신망 선점은 물론 미국 전역을 긴장시킬 새로운 우주 레이저 요격 및 감시 전술의 강력한 이정표를 세웠다는 분석이 나온다.

7월 14일(현지 시각) 스페인 권위 있는 안보·기술 매체 엘 콘피덴시알(El Confidencial)에 따르면, 중국과학원(CAS) 산하 윈난 천문대 지상기지 연구팀은 최근 달 항법·통신 실험 위성인 텐두 1호(Tiandu-1)를 대상으로 진행한 주간 심우주 레이저 정밀 측정 실험에 성공했다고 공식 발표했다. 당시 텐두 1호는 지구에서 약 13만 km 떨어진 우주 공간을 비행 중이었으며, 지상에서 발사된 고출력 적외선 레이저 펄스는 위성에 장착된 소형 역반사기(Retroreflector)를 맞춘 뒤 정확히 1초도 안 되는 시간 만에 지상으로 복귀해 윈난 기지의 1.2m 대형 망원경 센서에 포착됐다.


이번 실험의 가장 독보적인 성과는 극심한 태양광 간섭이 존재하는 대낮에 이뤄졌다는 점이다. 낮 시간대에는 지상으로 쏟아지는 강력한 태양 복사열과 가시광선 노이즈로 인해 우주에서 반사되어 돌아오는 미세한 적외선 레이저 신호를 구별해 내기가 불가능에 가깝기 때문에 미국 항공우주국(NASA)이나 유럽 우주국(ESA)의 유사 실험도 대부분 밤에 진행된다. 중국과학원 연구팀은 이러한 대기권 간섭과 태양광 노이즈를 완벽하게 차단하는 특수 광학 필터링 기술을 적용했으며, 이번 주간 조준 성공의 난이도를 두고 10km 밖에 떨어져 있는 머리카락 한 올을 그대로 맞힌 것과 같은 초정밀도라고 설명했다.
역반사기 기술은 빛을 발사된 원점으로 정확히 되돌려 보내 위성의 위치와 거리를 cm 단위로 측정하는 기법으로, 과거 미국 항공우주국도 인도의 비크람(Vikram) 착륙선과 일본의 슬림(SLIM) 탐사선을 추적할 때 이 방식을 사용한 바 있다. 그러나 당시 미국 유도 제어 위성은 달 궤도선과 표적 간의 거리가 약 100km 내외의 초단거리에서만 작동했던 반면, 중국의 이번 실험은 지구 지상 기지에서 직접 13만 km 밖의 심우주 표적을 격추급으로 조준해 냈다는 점에서 차원이 다른 기술적 격차를 증명했다.


방산 및 안보 전문가들이 이번 중국의 광학 기술 성공에 촉각을 곤두세우는 이유는 향후 우주 전장의 판도를 바꿀 두 가지 핵심 비대칭 전술과 직결되기 때문이다. 첫째는 차세대 우주 패권을 판가름할 심우주 레이저 통신의 실전 배치 가능성이다. 현재 재래식 전술 위성들이 사용하는 무선 주파수(RF) 기반 통신에 비해 레이저를 이용한 광학 통신은 데이터 전송 속도가 최소 100배 이상 빠르다. 미국 항공우주국의 심우주 광학 통신(DSOC) 시스템이 프시케(Psyche) 탐사선을 통해 수억 km 거리에서 초고속 데이터 전송을 입증했듯, 중국이 주간 환경에서도 24시간 끊김 없는 초고속 데이터 공유망을 확보함에 따라 중국 주도의 달 기지 및 심우주 네트워크 구축에 속도가 붙을 전망이다.

둘째는 군사적 관점에서의 반위성(Anti-Satellite·이하 ASAT) 요격 및 정밀 추적 능력의 고도화다. 지상에서 13만 km 밖의 소형 위성 반사판을 한낮에 조준할 수 있는 제어 시스템과 대형 망원경 기술은, 뒤집어 말하면 지구 저궤도(LEO)에 촘촘히 박힌 미국의 스타링크(Starlink) 위성망이나 핵심 군사 통신위성 체계를 언제든 주간에도 정밀 추적하여 궤도를 교란하거나 고출력 레이저 유도 무기로 센서를 완전히 눈멀게 만들 수 있다는 군사적 의미를 내포한다. 미·중·러 간의 우주 영토 선점 경쟁이 이제 지구 궤도를 넘어 심우주 영역으로 빠르게 확대되는 가운데, 중국의 이번 주간 레이저 조준 성공은 우주 삼국지의 균형을 흔들 초강력 카드로 급부상하고 있다.


노정용 글로벌이코노믹 기자 noja@g-enews.com