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프로젝트 웨스트 포드

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목차

1. 개요

프로젝트 웨스트 포드는 1960년대 미국이 냉전 시대에 소련과의 통신 경쟁에서 우위를 점하기 위해 진행한 비밀 군사 프로젝트이다. 이 프로젝트는 지구 궤도에 수억 개의 구리 다이폴 안테나를 살포하여 전 세계적인 무선 통신망을 구축하는 것을 목표로 했으나, 국제적인 항의와 논란을 불러일으켰다. 웨스트 포드는 전파 간섭, 우주 공간 오염 문제, 우주 쓰레기 문제 등을 야기했으며, 결국 중단되었다. 이 프로젝트는 우주 조약 체결에 영향을 미쳤고, 현재까지도 궤도에 남아있는 다이폴 안테나 잔해는 우주 쓰레기 문제의 심각성을 보여주는 사례로 남아있다.

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프로젝트 웨스트 포드
개요
명칭웨스트포드 계획
다른 명칭니들 작전, 웨스트포드 프로젝트
유형실험적인 우주 기반 무선 통신 프로젝트
목표장거리 무선 통신 기술 개발 및 실험
주관매사추세츠 공과대학교 링컨 연구소
후원미국 국방부
기간1961년 ~ 1963년
발사1961년 10월 21일 (1차 시도 실패), 1963년 5월 9일 (2차 시도 성공)
내용지구 궤도에 수많은 머리카락 모양의 구리 다이폴 안테나를 살포하여 전리층을 대체하는 통신 시스템 구축 시도
비상시 전 세계 군사 기지 간의 안정적인 통신망 확보 목적
결과1차 시도 실패, 2차 시도 부분적 성공
기술적 한계와 통신 위성 기술 발전으로 계획 중단
영향우주 환경 오염 논란 야기
과학적 연구 및 기술 발전에 기여
상세 정보
배경냉전 시대, 소련과의 군사적 경쟁 심화
핵전쟁 발생 시 기존 통신망 마비에 대한 우려
전리층 교란에 대비한 대체 통신 시스템 필요성 대두
기술적 내용길이 1.78cm, 두께 25.4μm의 구리 다이폴 안테나 약 4억 8천만 개 살포
궤도 고도 약 3,500 ~ 3,800km
전파 반사를 이용한 통신 방식
문제점다이폴 안테나의 궤도 유지 및 제어 어려움
통신 품질 저하 및 신호 간섭 발생
우주 쓰레기 문제 야기
비판국제천문연맹 (IAU) 등 과학계의 반발
전파 천문학 관측 방해 및 우주 환경 오염 우려 제기
관련 인물
주요 인물월터 모로우: 매사추세츠 공과대학교 링컨 연구소 소장
헤럴드 샌드그라운: 웨스트포드 계획 담당 엔지니어
기타
관련 사건1961년 국제 연합 총회에서 계획의 합법성 논란
현재 상황대부분의 다이폴 안테나는 대기권에 재진입하여 소멸되었으나, 일부 잔존
추가 정보웨스트포드 계획 관련 문서는 미국 국립문서기록관리청에 보관

2. 역사적 배경

냉전 시대에, 모든 국제 통신은 해저 통신 케이블을 통하거나 자연적인 전리층에서 반사되어 전송되었다. 소련이 그러한 케이블을 절단하여 예측할 수 없는 전리층만이 해외 주둔군과의 유일한 통신 수단이 될 수 있다는 점에 대해 미국 군대는 우려했다.[1]

이러한 잠재적 위협을 완화하기 위해, MIT 링컨 연구소의 월터 E. 모로우는 1958년 MIT 링컨 연구소에서 프로젝트 니들(Project Needles)을 시작했다. 이 프로젝트의 목표는 전 세계적인 무선 통신을 가능하게 하기 위해 4억 8천만 개[2][3]의 구리 다이폴 안테나를 궤도에 배치하는 것이었다. 이 다이폴들은 집단적으로 웨스트포드 프로젝트의 포물선 안테나(매사추세츠주 웨스트포드의 헤이스택 천문대에 위치)를 지원하여 원거리 통신을 가능하게 했다.

스티븐 F. 우드바-헤이지 센터의 웨스트포드 다이폴 분산기 전시


실험에 사용된 니들은 길이가 1.78cm이고, 지름은 [1961년] 25.4μm, [1963년] 17.8μm였다.[4][5] 길이는 연구에 사용된 8 GHz 신호의 파장의 절반으로 선택되었다.[1] 니들은 96도와 87도의 경사각으로 3500km에서 3800km 사이의 고도에서 중궤도에 배치되었다.

1961년 10월 21일에 첫 번째 시도가 있었지만,[5] 니들이 분산되지 못했다.[6][7] 이 프로젝트는 1963년 5월 9일[5] 발사로 결국 성공했으며, 제조된 링을 통해 무선 전송이 이루어졌다.[8][7] 그러나 이 기술은 현대적인 통신 위성의 개발과 다른 과학자들의 항의로 인해 결국 보류되었다.[1][9]

영국의 전파 천문학자, 광학 천문학자 및 왕립 천문학회는 이 실험에 항의했다.[10][11][12] 또한 소련 신문 ''프라우다''는 "미국, 우주를 더럽히다"라는 제목으로 항의에 동참했다.[13] 국제 우주 항행 아카데미는 이 실험을 가장 심각한 고의적인 우주 쓰레기 배출 사건으로 간주한다.[14]

당시 이 문제는 국제 연합에서 제기되었으며, 당시 유엔 주재 미국 대사인 애들레이 스티븐슨은 이 프로젝트를 옹호했다.[15] 스티븐슨은 웨스트포드 프로젝트에 관한 출판된 논문을 연구했다. 그는 이 주제에 대해 배운 내용을 사용하여, 그가 읽은 논문을 인용하며, 다른 국가의 대부분의 유엔 대사들의 우려를 성공적으로 잠재웠다. 그와 논문들은 태양 돛의 태양광 압력이 다이폴이 약 3년 동안만 궤도에 머물게 할 것이라고 설명했다. 국제적인 항의는 결국 1967년 우주 조약에 포함된 협의 조항으로 이어졌다.[1][10]

비록 두 번째 실험에서 분산된 니들은 몇 년 안에 궤도에서 제거되었지만,[3] 제대로 배치되지 않은 일부 다이폴은 덩어리로 남아 있었고, NASA 궤도 파편 프로그램 사무소에서 추적하는 궤도 파편에 소량 기여했다.[16][17] 그들의 수는 때때로 대기권 재진입하면서 시간이 지남에 따라 감소하고 있다. 2023년 4월 기준으로, 10cm보다 큰 니들의 44개의 덩어리가 여전히 궤도에 있는 것으로 알려져 있다.[18][1][19]

3. 웨스트포드 프로젝트

냉전 시기, 국제 통신은 해저 통신 케이블이나 전리층을 통한 무선 통신에 의존했다. 미국 군대는 소련이 해저 케이블을 절단할 경우, 전리층 반사를 이용한 통신만이 유일한 수단이 될 수 있다는 점을 우려했다.[1]

이러한 위협에 대응하기 위해, MIT 링컨 연구소의 월터 E. 모로우는 1958년 프로젝트 니들을 시작했다. 이 프로젝트의 목표는 4억 8천만 개의[2][3] 구리 다이폴 안테나를 궤도에 배치하여 전 세계적인 무선 통신을 가능하게 하는 것이었다. 이 다이폴들은 매사추세츠주 웨스트포드의 헤이스택 천문대에 위치한 포물선 안테나를 통해 통신을 지원했다.

실험에 사용된 다이폴 안테나는 길이가 1.78cm이고, 지름은 1961년에는 25.4μm, 1963년에는 17.8μm였다.[4][5] 길이는 연구에 사용된 8 GHz 신호 파장의 절반으로 선택되었다.[1] 다이폴들은 96도와 87도의 궤도 경사각으로 3500km에서 3800km 사이의 고도에 배치되었다.

1961년 10월 21일 첫 번째 시도는 실패했지만,[5] 1963년 5월 9일[5] 발사로 성공하여 무선 전송이 이루어졌다.[8][7] 그러나 이 기술은 통신 위성의 발달과 다른 과학자들의 항의로 인해 결국 중단되었다.[1][9]

영국의 전파 천문학자, 광학 천문학자, 왕립 천문학회는 이 실험에 항의했다.[10][11][12] 소련의 신문 ''프라우다''는 "미국, 우주를 더럽히다"라는 제목으로 항의에 동참했다.[13] 국제 우주 항행 아카데미는 이 실험을 가장 심각한 고의적인 우주 쓰레기 배출 사건으로 간주한다.[14]

당시 이 문제는 국제 연합에서 제기되었으며, 애들레이 스티븐슨 당시 유엔 주재 미국 대사는 이 프로젝트를 옹호했다.[15] 그는 웨스트포드 프로젝트에 관한 논문을 연구하고, 태양 돛의 태양광 압력으로 인해 다이폴이 약 3년 동안만 궤도에 머물 것이라고 설명했다. 국제적인 항의는 결국 1967년 우주 조약에 포함된 협의 조항으로 이어졌다.[1][10]

제대로 배치되지 않은 일부 다이폴 덩어리는 NASA 궤도 파편 프로그램 사무소에서 추적하는 궤도 파편에 소량 기여했다.[16][17] 이들은 시간이 지남에 따라 대기권 재진입하면서 감소하고 있다. 2023년 4월 기준으로, 10cm보다 큰 니들의 44개의 덩어리가 여전히 궤도에 있는 것으로 알려져 있다.[18][1][19]

4. 발사

Westford 1영어은 1961년 10월 21일, Westford-Drag영어는 1962년 4월 9일, Westford 2영어는 1963년 5월 9일에 발사되었다.[7] 세 번의 발사 모두 SLC-3E 발사장에서 아틀라스-LV3 아제나-B 발사체를 이용했다. Westford 1영어 발사에는 MiDAS 4[20][6][7][21] 위성이, Westford-Drag영어 발사에는 MiDAS 5[7][21] 위성이, Westford 2영어 발사에는 MiDAS 6[20][8][7][21], 대시 1, TRS 5, TRS 6 위성이 함께 발사되었다.

첫 번째 발사 시도는 바늘이 제대로 살포되지 않아 실패했다.[25] 1963년 5월 9일에 이루어진 두 번째 발사에서 궤도상 인공 "링"을 이용한 무선 통신에 성공했다.[25]

5. 국제적 항의와 논란

영국의 전파 천문학자들과 광학 천문학자들, 그리고 왕립 천문학회는 이 실험에 항의했다.[10][11][12] 소련의 신문 ''프라우다''는 "미국, 우주를 더럽히다"라는 제목으로 항의에 동참했다.[13] 국제 우주 항행 아카데미는 이 실험을 가장 심각한 고의적인 우주 쓰레기 배출 사건으로 간주한다.[14]

이 문제는 국제 연합에서 제기되었으며, 당시 유엔 주재 미국 대사인 애들레이 스티븐슨은 이 프로젝트를 옹호했다.[15] 스티븐슨은 웨스트포드 프로젝트에 관해 출판된 논문을 연구하고, 이 주제에 대해 배운 내용을 바탕으로 논문을 인용하며 다른 국가들의 유엔 대사들 대다수의 우려를 성공적으로 잠재웠다. 스티븐슨과 논문들은 태양 돛의 태양광 압력이 다이폴이 약 3년 동안만 궤도에 머물게 할 것이라고 설명했다. 국제적인 항의는 결국 1967년 우주 조약에 포함된 협의 조항으로 이어졌다.[1][10]

6. 프로젝트 중단과 유산

현대적인 통신 위성의 발달로 인해 프로젝트 웨스트 포드는 결국 중단되었다.[1] 또한, 이 프로젝트는 환경 오염 및 우주 쓰레기 문제와 관련하여 많은 비판을 받았다. 영국의 전파 천문학자, 광학 천문학자 및 왕립 천문학회는 이 실험에 항의했으며,[10][11][12] 소련 신문 ''프라우다''는 "미국, 우주를 더럽히다"라는 제목으로 항의에 동참했다.[13] 국제 우주 항행 아카데미는 이 실험을 가장 심각한 고의적인 우주 쓰레기 배출 사건으로 간주한다.[14]

UN에서 당시 미국 대사였던 애들레이 스티븐슨은 웨스트포드 프로젝트에 관한 출판된 논문을 연구하여, 태양 돛의 태양광 압력이 다이폴이 약 3년 동안만 궤도에 머물게 할 것이라고 설명하며 프로젝트를 옹호했다.[1][15] 이러한 국제적인 항의는 결국 1967년 우주 조약에 협의 조항이 포함되는 결과로 이어졌다.[1][10]

웨스트포드 프로젝트로 인해 궤도에 남겨진 구리 다이폴들은 비록 대부분 대기권에 재진입하여 소멸되었지만, 일부는 덩어리 형태로 여전히 궤도에 남아 NASA 궤도 파편 프로그램 사무소의 추적 대상이 되고 있다.[16][17] 이 덩어리들은 시간이 지남에 따라 재진입하면서 수가 감소하고 있으며, 2023년 4월 기준으로 10cm보다 큰 니들의 44개의 덩어리가 여전히 궤도에 있는 것으로 알려져 있다.[1][18][19]

7. 사회적, 환경적 영향

프로젝트 웨스트 포드로 인해 살포된 4억 8천만 개의 구리 침은 현재 우주 쓰레기가 되어 지구 궤도를 떠돌고 있다.[27] 이 구리 침들은 고도 3500km에서 3800km, 궤도 경사각 96도에서 87도의 범위에 퍼져 있다.[27] 1961년 10월 21일에 실시된 첫 번째 시도는 바늘이 제대로 살포되지 않아 실패[25]했지만, 1963년 5월 9일에 실시된 두 번째 시도에서 궤도상에 인공적인 "링"을 형성하는 데 성공했다.[25]

이 프로젝트는 당시 영국 전파 천문학자들과 왕립 천문학회, 그리고 소련 공산당 기관지인 프라우다 등으로부터 거센 항의를 받았다.[28][29][30][31] 이 문제는 UN에서도 논의되었으며,[32] 당시 미국 UN 대사였던 애들레이 스티븐슨은 태양 복사압에 의해 바늘이 3년 안에 궤도에서 벗어날 것이라고 주장하며 프로젝트를 옹호했다.[28]

그러나 2008년까지도 일부 바늘 덩어리들이 궤도에 남아[33] 때때로 대기권 재진입하고 있으며,[34] 2017년 10월 기준으로 42개의 바늘이 궤도상에서 확인되었다.[35] 이러한 우주 쓰레기 문제는 국제적인 항의를 불러일으켰고, 결국 1967년 우주 조약에 협의 조항이 포함되는 계기가 되었다.[28]

참조

[1] 간행물 The Forgotten Cold War Plan That Put a Ring of Copper Around the Earth https://www.wired.co[...] Wired Magazine 2013-08-13
[2] 논문 Orbital properties of the West Ford dipole belt 1964-05
[3] 간행물 Chapter 8: Thirty Years of Space Communications Research and Development at Lincoln Laboratory https://history.nasa[...] NASA 1997
[4] 간행물 West Ford Project, Interference to Astronomy from Belts of Orbiting Dipoles (Needles) 1962-06
[5] 간행물 Modeling of copper needle clusters from the West Ford Dipole experiments ESA Publications Division 2001-03-19
[6] 웹사이트 MIDAS 4 https://nssdc.gsfc.n[...]
[7] 웹사이트 West Ford Needles https://space.skyroc[...] 2024-11-10
[8] 웹사이트 MIDAS 6 https://nssdc.gsfc.n[...]
[9] 간행물 Earth's Artificial Ring: Project West Ford http://www.damninter[...] DamnInteresting.com 2006-05-02
[10] 간행물 The Air Force Role in Developing International Outer Space Law http://www.au.af.mil[...] Air University Press 1999-05
[11] 간행물 Beyond the Ionosphere: The Development of Satellite Communications https://history.nasa[...] NASA
[12] 논문 West Ford Project, Introductory Note by the Secretary 1962-06
[13] 뉴스 Protests Continue Abroad 1961-10-22
[14] 간행물 Position Paper on Space Debris Mitigation - Implementing Zero Debris Creation Zones https://www.esa.int/[...] 2005-10-12
[15] 간행물 6 Soviet Space Failures Believed To Have Been Probes of Planets 1963-06-15
[16] 간행물 NASA: On millions of teeny-tiny copper hairs and orbital debris http://www.networkwo[...] 2013-10-29
[17] 간행물 West Ford Needles: Where are They Now? http://www.orbitalde[...] NASA Orbital Debris Program Office 2013-10
[18] 간행물 Space Track https://www.space-tr[...] 2023-04-04
[19] 간행물 RAE Table of Earth Satellites http://satlist.nl/RA[...] Royal Aerospace Establishment / Defence Research Agency 2008-01-20
[20] 서적 Space Law: Basic Legal Documents https://books.google[...] Eleven International
[21] 웹사이트 Westford Needles http://www.astronaut[...] 2024-11-10
[22] 문서 「ニードル (needle)」とは、「針」のことである。
[23] 논문 Orbital properties of the West Ford dipole belt http://ieeexplore.ie[...] 1964-05
[24] 간행물 West Ford Project, Interference to Astronomy from Belts of Orbiting Dipoles (Needles) https://ui.adsabs.ha[...] 1962-06
[25] 간행물 Modeling of copper needle clusters from the West Ford Dipole experiments https://ui.adsabs.ha[...] ESA Publications Division 2001-03-19
[26] 웹사이트 Earth's Artificial Ring: Project West Ford http://www.damninter[...] DamnInteresting.com 2006-05-02
[27] 간행물 Position Paper on Space Debris Mitigation - Implementing Zero Debris Creation Zones http://iaaweb.org/ia[...] International Academy of Astronautics 2005-10-12
[28] 간행물 The Air Force Role in Developing International Outer Space Law http://www.au.af.mil[...] Air University Press 1999-05
[29] 간행물 Beyond the Ionosphere: The Development of Satellite Communications http://history.nasa.[...] NASA
[30] 간행물 West Ford Project, Introductory Note by the Secretary https://ui.adsabs.ha[...] 1962-06
[31] 뉴스 Protests Continue Abroad Reuters 1961-10-22
[32] 간행물 6 Soviet Space Failures Believed To Have Been Probes of Planets 1963-06-15
[33] 간행물 West Ford dipoles https://web.archive.[...] Virginia Tech Department of Aerospace and Ocean Engineering 2003-09-18
[34] 간행물 RAE Table of Earth Satellites http://satlist.nl/RA[...] Royal Aerospace Establishment / Defence Research Agency 2008-01-20
[35] 웹사이트 Stuff in Space http://stuffin.space[...]
[36] 잡지 The Forgotten Cold War Plan That Put a Ring of Copper Around the Earth https://www.wired.co[...] Wired Magazine 2013-08-13


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