SpaceX는 최근 자사의 Starlink 광대역 위성 별자리가 고속 및 저지연 인터넷 서비스 제공 외에도 저궤도 교통을 추적 및 관리하고 궤도 "교통 경찰" 역할을 하는 "Stargaze"라는 우주 상황 인식 시스템이라는 새로운 역할을 부여받고 있다고 발표했습니다. 현재 궤도에는 약 9,600개의 스타링크 위성이 있으며, 장기 계획 규모는 42,000개에 달합니다. 이 거대한 별자리는 데이터와 비디오를 전송하는 데 사용될 뿐만 아니라 SpaceX에서는 잠재적인 공간 모니터링 인프라로도 간주됩니다.
각 스타링크 위성에는 우주선의 자세 제어를 위한 표준 장비인 별 감지 카메라(별 추적기)가 장착되어 있습니다. 별이 빛나는 하늘을 촬영하고 이를 별 지도와 비교하여 자신의 태도를 판단할 수 있습니다. 원리는 전통적인 네비게이션의 육분의 네비게이션과 유사합니다. 단일 위성의 별 감도는 특별하지 않지만 거의 10,000개의 위성이 동시에 궤도에 진입하고 지속적으로 하늘을 스캔하면 넓은 범위의 광학 관측 네트워크가 형성되어 궤도 목표를 실시간으로 추적할 수 있는 새로운 가능성을 제공합니다.
기사는 비록 우주의 규모는 극도로 광대하지만 지난 70년 동안 인간이 발사한 우주선이 태양계 공간에 분산되어 있어도 거의 "서로 볼 수 없을 것"이라는 것은 당연한 일이라고 지적했습니다. 그러나 실제로 상황은 해상 항로와 비슷합니다. 우주선은 항로와 해협에 모이는 선박과 유사하게 특정 고도와 궤도 통로에서 작동하는 데 집중하는 경우가 많으며 이로 인해 지역 충돌 위험이 크게 증가합니다. 이러한 '궤도 채널'에서 다양한 우주선과 잔해의 위치와 궤적을 실시간으로 파악하는 방법은 다양한 국가의 우주 기관과 운영자에게 우선순위 과제가 되었습니다.
전통적인 우주 모니터링은 두 가지 기둥에 의존합니다. 첫째, 각 위성 운영자는 위성 궤도 매개변수를 사전에 공개하고 궤도나 자세가 변경되면 즉시 보고합니다. 둘째, 지상 기반 레이더와 망원경 네트워크는 지속적으로 하늘을 모니터링합니다. 그러나 실제 작업에서 운영자는 항상 궤도 변경을 완전히 또는 시기적절하게 보고하지 않습니다. 지상 관측소는 시야, 날씨, 관측 시간 창에 따라 제한됩니다. 각 표적을 높은 빈도로 장기간 추적하는 것은 종종 어려운 일입니다. 정확한 궤도 계산에는 몇 시간이 걸리는 경우가 많으며, 남은 로켓 잔해 등 '우주 쓰레기'를 적시에 처리하기가 어렵습니다.
SpaceX는 이것이 단지 이론적인 위험이 아니라 이미 나타난 실제 위험이라고 말합니다. 2025년에는 제3자 위성이 스타링크 위성 근처 약 9,000m를 통과할 계획이었으나 충분한 통보 없이 궤적을 조정해 가장 가까운 지점에서의 거리가 약 60m로 단축돼 잠재적인 충돌 확률이 크게 높아졌다. 충돌이 발생하면 다량의 잔해가 생성되어 몇 달 동안 주변 궤도에 있는 다른 위성에 위협이 될 수 있습니다. 통제팀은 Stargaze 시스템의 궤적 업데이트 기능을 활용하여 이러한 밀접하고 위험한 접촉을 피하기 위해 Starlink 위성 궤도를 적시에 수정할 수 있었다고 합니다.
SpaceX는 별자리에 약 30,000개의 추적 카메라가 있어 궤도 표적을 지속적으로 감지 및 추적하고 거대한 관측 데이터베이스를 누적 구축하여 과거 몇 시간에서 몇 분으로 궤도 계산 시간을 대폭 단축할 수 있다고 밝혔습니다. 이를 바탕으로 우주 교통 관리 플랫폼의 도움으로 우주선 간의 근접 조우를 조기에 예측할 수 있으며 전체 저궤도 환경의 안전성을 향상하기 위한 기동 회피 및 기타 조치를 취하는 데 시간을 확보할 수 있습니다.
Stargaze 시스템은 이제 베타 작업을 완료했으며, 이에 의해 생성된 궤도 천체력(ephemeris)은 대중에게 공개되며 매시간 업데이트됩니다. 그러나 SpaceX는 또한 Stargaze가 데이터 공개에 있어 각 사업자의 투명성 의무를 대체할 수 없다는 점을 강조했습니다. 위성 운영자는 잘못된 판단과 위험 축적을 줄이기 위해 궤도 변경 정보를 적시에 적극적으로 공유해야 합니다.