인류의 태양계 탐사 미션과 과학적 결과

인류의 우주탐사 역사는 반세기가 넘었다. 첫 번째 성공적인 달 탐사는 러시아에 의해 시작된 근접 통과 및 충돌에 성공한 1959년이다. 달이나 화성 미션은 초기에 높은 확률의 실패율이 있었고, 달의 경우는 인류가 달에 첫 발자국을 1969년에 남겼으며, 이후 달 표면 탐험에서 얻어진 기술과 과학적인 결과들은 화성 탐사 미션의 활성화를 가져왔다.

인류는 전등 없는 밤길을 비춰주는 달에서부터 65억Km 떨어진 태양계 끝의 명왕성까지의 태양계 항해 기술과 통신기술 그리고 과학 임무를 설정하고, 이를 수행하기 위한 탑재체 기술을 발전시켜왔으며, 태양계의 행성 탐사에 대한 궁금증을 해소해 왔다. 이로써 인류는 지구에서 벗어나 삶의 영역을 확장시키는 새로운 문명의 시작의 길로 미래를 개척하고 있다.

달, 화성, 소행성에서 얻어지는 우주자원 소개

달 귀환 시료에서 밝혀진 일메나이트 광물은 헬륨-3, 물, 산소 등 인류가 달에서 활용할 수 있는 귀한 자원이 있음을 보여줘, 달 표면에서 인류가 1만여 년 정도 핵융합에너지원인 헬륨-3을 구할 수 있음이 밝혀졌다.

화성의 대기는 95%가 CO₂로 되어 있으며, 산소는 약 0.13%로 되어 있다. 화성의 대기에서 산소를 생산하는 방식은 지구의 나무들이 산소를 생산하는 것과 같은 방식이다. 화성에는 달보다 물이 풍부하며, 북극에는 얼음이 약 90%, 남극에는 넓게 분포한 얼음 지역이 50% 이하의 물을 포함하고 있다.

소행성은 현재까지 약 60만 개가 확인되고 있으며, 대부분이 화성과 목성 중간에 위치한 소행성 벨트에 속한다. wired.co.uk 사이트에서 발레리오 펠레그리니(Valerio Pellegrini)가 밝힌 가장 가치 있는 소행성은 탄소 계열(C-type) 소행성으로 200~300km 직경인 다비다(Davida)이며, $26.99 quintillion(1018, 100경)의 가치를 가진다. 이 소행성은 카본 계열 콘드라이트 조성을 가지고 있으며, 물, 니켈, 코발트, 질소, 암모니아, 수소를 함유하고 있다. 이외에 디오티마(Diotima), 알라우다(Alauda) 등 8개의 소행성은 $7.09~3.56 quintillion로 추정하고 있다. 총 소행성 벨트에 있는 소행성의 가치는 $700 quintillion로 추정하고 있다.

달과 화성에서의 현지 자원 활용 기술개발 동향 소개

달 표면 현지 자원 활용은 물, 연료, 산소 생산이 우선적이며 활성 물질과 희토류나 광물자원도 점차 생산하는 것을 고려하게 될 것으로 본다. NASA는 달 남극지역에 인류의 첫 번째 기지를 건설하고자 한다. 타 지역 보다 이 지역에는 물을 비롯한 여러 가지 자원이 충분히 존재하지만, 아주 낮은 표면 온도를 극복해야 하는 문제를 해결해야 한다. 극 지역의 인류의 착륙 가능한 지역은 최근 ISECG(International Space Exploration Coordination Group) 워크숍에 참석한 지질학자들의 보고서로 출판되었으며, 이러한 지역은 물의 함량이 >150ppm, 자원이 풍부한 영구동토 지역, 태양에너지의 사용 가능성, 지구와의 교신이 가능한 지역으로 알려졌다.

아르테미스 국제협력프로그램과 달 현지 자원 활용 소개

아르테미스 계획은 1, 2, 3으로 단계적으로 구분되어 있다. 1의 경우는 무인 오리온을 지구궤도에 발사하고 대형 우주발사시스템 로켓을 활용해 13개의 큐브셋을 심우주에 보내어 향후 과학 및 기술 분야 연구수행 미션을 위한 달 환경에 대한 자료를 수집하는 것이다. 2의 경우는 4명의 우주비행사가 달 환경에 10일간 머물며 아르테미스 계획 3의 초기에 수행될 치명적인 랑데부, 근접 오퍼레이션, 도킹, 분리 오퍼레이션 등을 준비하는 경험을 쌓고 이와 관련된 수행 자료를 제공하게 된다. 아르테미스 계획 3은 남녀 우주비행사가 달 표면에 착륙하여 무인으로 설치된 과학장비 및 설비들을 사용하여 달의 형성연구, 달의 휘발성 물질 순환연구, 향후 활용 가능한 자원의 연구 등을 수행한다.

인류는 달과 화성 그리고 태양계 행성들을 60여 년간 지속해서 탐험해 왔다. 인류가 우주 공간과 태양계의 행성들을 현명하게 활용할 수 있다면, 앞으로 올 자연재해와 우주 재해로부터 소수의 인구라도 보존해 인류의 지구와 태양계 내에서의 영속성을 지속할 수도 있다. 앞으로 우리는 지구인이라기보다는 지구에 사는 우주인으로서 우주를 바라보며 탐험보다는 개척의 정신으로 달, 화성 그리고 더 멀리 있는 태양계 행성을 바라볼 때가 아닌가 싶다.

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