우주 시뮬레이터내 위를 지나는 통과 찾기

ISS는 언제 내 머리 위를 지나갈까? 국제우주정거장 찾는 법

게시일 · 우주 시뮬레이터

해가 지고 조금 지난 어느 저녁, 밝고 흔들림 없는 빛 하나가 서쪽 하늘에서 떠올라 몇 분 동안 소리 없이 하늘을 가로지르다가 서서히 사라질 때가 있습니다. 비행기도 아니고 별도 아닙니다. 사람이 타고 있는 국제우주정거장(ISS)으로, 약 400 km 상공을 날고 있습니다. 밤하늘에서 가장 찾기 쉽고 보는 보람도 큰 장면 가운데 하나입니다. 언제 올려다볼지만 알면 됩니다.

ISS란 무엇인가

ISS는 궤도 위의 실험실로, 미국, 러시아, 유럽, 일본, 캐나다의 우주 기관이 함께 만들고 운영합니다. 2000년 11월부터 단 한 번도 끊기지 않고 사람이 머물고 있습니다. 우주선치고는 엄청나게 커서 끝에서 끝까지 약 109 m, 축구장 길이와 비슷하고, 질량은 약 42만 kg입니다. 넓게 펼쳐진 태양 전지판이 ISS가 그토록 밝게 보이는 큰 이유입니다. 햇빛을 받아 지상으로 반사하기 때문입니다.

왜 새벽과 해 질 녘에만 보일까

ISS에는 지상에서 보일 만큼 밝은 조명이 없습니다. 우리가 보는 것은 달과 마찬가지로 정거장에 반사된 햇빛입니다. 그래서 두 가지 조건이 동시에 맞아야 합니다. 내가 있는 곳의 하늘은 어둡고, 정거장에는 햇빛이 비치고 있어야 합니다.

이런 때가 일몰 후와 일출 전의 몇 시간입니다. 지상에서는 이미 해가 졌어도 400 km 상공의 정거장에서는 아직 해가 보입니다. 골짜기가 그늘에 잠긴 뒤에도 높은 산봉우리는 여전히 햇빛을 받고 있는 것과 같습니다. 바로 머리 위에 있는 정거장은 해가 지평선 아래 약 20°로 내려갈 때까지 햇빛을 받습니다. 밤이 깊어지면 정거장은 지구의 그림자 속을 날기 때문에, 머리 위를 지나가더라도 보이지 않습니다.

한낮에는 햇빛을 받고 있지만 하늘이 너무 밝습니다. NASA의 설명처럼 정거장은 달과 달리 낮에 보일 만큼 밝지 않습니다. 반대로 중위도와 고위도에서 하지 무렵에는 정거장이 밤새 햇빛을 받을 수 있어서, 약 90분 간격으로 하룻밤에 여러 번 통과를 볼 수도 있습니다.

통과가 몰려서 온다는 것도 알게 될 것입니다. 며칠 동안 저녁 통과가 이어지다가 한동안 없고, 그다음에는 새벽 통과가 이어집니다. NASA에 따르면 사는 곳에 따라 관측 기회는 한 달에 한 번쯤부터 일주일에 여러 번까지 다양합니다.

얼마나 밝고, 한 번 통과는 얼마나 걸릴까

조건이 좋은 통과에서 ISS는 어떤 별보다도 밝고, 높이 지나가는 통과에서는 가장 밝은 행성에 견줄 만합니다. 밝기는 통과하는 동안 달라집니다. 지평선 가까이 낮게 있을 때는 나에게서 약 1,500 km 떨어져 있지만, 머리 위를 지나는 통과의 가장 높은 지점에서는 약 400 km로 세 배 넘게 가까워져 훨씬 밝아집니다. 낮게만 지나가는 통과는 높은 통과보다 훨씬 덜 인상적입니다.

통과는 짧습니다. 궤도 바로 아래에 있더라도 정거장이 한쪽 지평선 위 10°에서 반대쪽 지평선 위 10°까지 가는 데 약 6분밖에 걸리지 않고, 대부분의 통과는 그보다 낮고 짧습니다. 지평선까지 가지 않는 경우도 많습니다. 하늘 중간에서 몇 초에 걸쳐 희미해지다가 사라지는데, 지구의 그림자 속으로 들어가기 때문입니다. 새벽 통과에서는 반대로, 그림자에서 나오면서 아무것도 없던 곳에서 갑자기 빛이 켜지기도 합니다.

내 머리 위를 지나는 시각을 예보하려면

ISS를 비롯한 수천 개 인공위성의 궤도는 추적되어 궤도 요소라는 숫자 묶음으로 공개됩니다. 이 숫자와 내 위치만 있으면 컴퓨터가 내가 있는 곳에서 언제 정거장이 보일지 계산할 수 있습니다. 직접 계산할 필요는 없습니다.

지금, 여기는 네트워크로 내 위치를 추정합니다. 시각을 가장 정확하게 알고 싶다면 기기의 정확한 위치를 사용하게 할 수 있으며, 그 위치 정보는 기기 안에만 남습니다. 시각은 기기의 시간대로 표시됩니다.

통과 정보를 읽는 법은 간단합니다. "서 → 북동, 최고 60°, 5분"이라면, 시작 시각에 서쪽을 보면 정거장이 지평선 위 60°(바로 머리 위가 90°이니 3분의 2 높이)까지 올라갔다가 약 5분 뒤 북동쪽으로 사라진다는 뜻입니다. 팔을 쭉 뻗고 주먹을 쥐면 하늘의 약 10°를 가리므로 높이를 가늠하는 데 도움이 됩니다.

통과를 볼 때

ISS일까, 비행기일까, 스타링크일까?

지금 어디에 있는지 보기

통과를 놓쳤나요? 지구 궤도 실시간은 몇 시간마다 갱신되는 공개 궤도 데이터를 바탕으로 ISS, 톈궁, 허블, 스타링크 위성과 그 밖에 추적 중인 모든 인공위성이 지금 이 순간 어디에 있는지 3D 지구 주위에 보여 줍니다. 정거장을 탭하면 고도, 속도, 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간, 그리고 지금 어디 위를 날고 있는지 볼 수 있습니다. 그런 다음 지금, 여기를 열어 다음에 언제 내 머리 위를 지나가는지 확인해 보세요.

자주 묻는 질문

ISS를 맨눈으로 볼 수 있나요? 네. 조건이 좋은 통과에서는 어떤 별보다도 밝아서 망원경이나 쌍안경이 필요 없습니다. 밝고 흔들림 없는 별 하나가 몇 분 동안 하늘을 매끄럽게 가로지르는 것처럼 보입니다.

왜 한밤중에는 ISS가 보이지 않나요? 반사된 햇빛으로 빛나기 때문입니다. 밤늦게는 정거장이 대개 지구의 그림자 속에 있어서, 머리 위를 지나가도 어둡습니다. 정거장이 아직 햇빛을 받고 내 하늘은 어두운, 일몰 후와 일출 전의 몇 시간 동안 보입니다.

한 번 통과할 때 ISS는 얼마나 오래 보이나요? 낮은 통과는 1~2분, 거의 머리 위를 지나는 통과는 약 6분입니다. 지구의 그림자에 들어가면서 지평선에 닿기 전에 사라지는 경우가 많습니다.

ISS는 얼마나 빠르게 움직이나요? 시속 약 28,000 km, 1초에 8 km 가까이입니다. 약 90분에 지구를 한 바퀴 돌아, 하루에 약 16바퀴를 돕니다.

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출처

정거장 고도 420 km, 지구 반지름 6,371 km로 대기를 무시하고 계산했습니다. 궤도 속도 √(GM/r) ≈ 7.66 km/s(시속 약 27,600 km), 한 바퀴 2πr/v ≈ 93분. 머리 위에 있는 정거장은 해가 지평선 아래 arccos(6,371/6,791) ≈ 20°로 내려갈 때까지 햇빛을 받습니다. 지평선 위 10°에 보일 때의 거리는 약 1,490 km. 머리 위를 지나는 통과에서 양쪽 지평선 위 10° 사이에 정거장은 궤도의 25°를 지나며, 약 6.5분이 걸립니다(지구 자전 때문에 조금 달라집니다).