소행성대의 식민지화

Colonization of the asteroid belt
주 소행성대 42개 소행성
아모르 소행성대
아폴로 소행성대
아텐 소행성대
참고 항목:소행성 목록

소행성대에 있는 것들을 포함한 소행성들은 인간의 [1]식민지화 가능한 장소로 제안되어 왔습니다.소행성을 식민지화하려는 이러한 노력의 원동력 중 일부는 소행성 채굴과 관련된 경제적 인센티브뿐만 아니라 인류의 생존을 포함합니다.소행성을 식민지화하는 과정은 운송 거리, 중력의 부족, 온도, 방사선, 그리고 심리적인 문제를 포함하여 인간의 거주를 위해 극복해야 하는 많은 장애물을 가지고 있습니다.

우주 서식지

주요 기사: 우주 서식지

대부분의 소행성들은 채굴될 수 있는 광물들을 가지고 있습니다.이러한 물체는 상당한 중력 우물을 가지고 있지 않기 때문에 건설 [2][3]현장으로 자재를 운반하는 데 낮은 델타-V만 필요합니다.

주 소행성대에만 3,000 [4]지구의 거주 가능한 표면적과 맞먹을 만큼 충분한 우주 서식지를 건설할 수 있는 충분한 물질이 있을 것으로 추정됩니다.

세레스

세레스는 왜소행성이고 [5]소행성대에서 가장 큰 천체입니다.극저온 화산이기 때문에 식민지화를 위한 자원의 소행성 채굴 가능성이 있습니다.그것의 중력은 소행성대의 다른 물체들보다 강해서 표면 식민화를 더 현실적인 가능성을 만듭니다.

원동력

주요 기사: 공간과 생존

우주 식민지화에 대한 주요 주장 중 하나는 인류의 장기적인 생존을 보장하는 것입니다.전 세계적으로 인위적이거나 자연적인 재난이 발생할 경우, 우주 식민지는 인류가 [6]계속할 수 있도록 허용할 것입니다.2006년 NASA의 관리자인 마이클 그리핀은 다음과 같이 말했습니다.

목표는 단지 과학적인 탐험이 아닙니다...그것은 또한 우리가 시간이 지남에 따라 인간의 서식지를 지구에서 태양계로 확장하는 것에 관한 것입니다.장기적으로 단일 행성종은 살아남지 못할 것입니다.만약 우리 인간이 수십만 년 혹은 수백만 년 동안 생존하기를 원한다면, 우리는 궁극적으로 다른 행성에 거주해야 합니다."[7]

소행성 식민지화에 대한 구체적인 주장은 소행성 채굴로 인한 잠재적인 경제적 이득입니다.소행성은 희귀 광물과 귀금속을 포함한 상당한 양의 귀중한 물질을 포함하고 있는데, 이것들은 채굴되어 판매되기 위해 지구로 운송될 수 있습니다.세계가 10만 년 안에 생산하는 철만큼의 양을 가진 16개의 프시케는 금속 철과 [8]니켈로 약 10조 달러의 가치가 있는 소행성 중 하나입니다.나사는 지름이 1킬로미터보다 큰 소행성 띠 안에 110만에서 190만 사이의 소행성이 있을 것으로 추정하고 있고, 수백만 개의 작은 소행성이 있을 것으로 추정하고 있습니다.그 소행성들의 약 8%는 16 프시케와 [9][10]구성이 비슷합니다.Planetary Resources라는 한 회사는 이미 소행성을 채굴하는 데 사용하는 것을 목표로 기술 개발을 목표로 하고 있습니다.플래니터리 리소스(Planetary Resources)는 30미터 길이의 일부 소행성들이 250억에서 500억 달러 상당의 [11]백금을 함유하고 있을 것으로 추정하고 있습니다.

교통.

세레스페이스 엘리베이터 개념
표면 중력은
지구의 3% 미만
세레스 중력열 개념

행성간 우주 비행은 소행성대가 수억 마일 또는 킬로미터 [13]떨어져 있기 때문에 어려운 과제입니다.화성에 대한 인간의 임무, 즉 수천만 마일 혹은 킬로미터도 마찬가지로 [14]도전적입니다.예를 들어, 화성 탐사선의 임무는 [14]화성에 도착하는 데 253일이 걸렸습니다.러시아, 중국, 그리고 유럽 우주국은 2007년과 2011년 사이에 승무원 우주 비행의 물리적,[15] 심리적 한계를 측정하기 위해 MARS-500이라고 불리는 실험을 실행했습니다.그 실험은 18개월의 고독이 승무원 우주 [15]임무의 한계라고 결론지었습니다.현재의 기술로 소행성대까지의 여정은 18개월 이상이 될 것이며, 이는 승무원이 수행하는 임무가 현재의 기술적 [13]능력을 초과할 수도 있음을 시사합니다.

랜딩

참고 항목:우주선이 방문한 소행성체 및 혜성 목록

소행성은 상당한 중력을 생성할 만큼 충분히 크지 않아서 우주선을 [1]착륙시키는 것을 어렵게 만듭니다.인간은 아직 소행성대의 소행성에 우주선을 착륙시키지 못했지만, 무인 우주선은 일시적으로 몇몇 소행성에 착륙했는데, 2001년 첫 번째 소행성은 아모르 그룹의 NEA인 433 에로스, 더 최근에는 아폴로 [16]그룹의 또 다른 NEA인 162173 류구였습니다.이것은 일본 [17]우주국에 의해 수행된 하야부사 2호 임무의 일부였습니다.착륙은 [17]류구에 착륙하기 위한 우주선의 방향 제어와 궤도 제어를 위해 4개의 태양 이온 추진기와 4개의 반응 바퀴를 사용했습니다.이 기술들은 소행성대에 성공적으로 유사한 착륙을 완료하기 위해 적용될 수 있습니다.

화성에서 소행성 지대 채굴

참고 항목: 카테고리:주띠 소행성, 아모르 소행성, 아폴로 소행성
태양계 내부와 목성의 소행성:이 벨트는 목성과 화성의 궤도 사이에 위치해 있습니다.
태양.
목성 트로이 목마
행성의 궤도
 소행성대
힐다 소행성 (힐다스)
지구근접 물체 (계속)

화성이 지구보다 소행성대에 훨씬 더 가깝기 때문에, 소행성대에 도착해서 화성으로 광물을 돌려보내는 데 델타-v가 덜 걸릴 것입니다.한 가지 가설은 화성의 위성(포보스와 데이모스)의 기원이 사실 소행성대에서 [18]포착된 소행성이라는 것입니다.16 메인 벨트에 있는 프시케는 10,000,000,000 달러 이상의 광물을 가지고 있을 수 있습니다.NASA는 2023년 10월 10일에 Psyche 궤도선을 발사하여 2029년 8월까지 [19]연구하기 위해 소행성에 도착하는 임무를 계획하고 있습니다. 511 Davida는 27,000조 달러의 광물과 [20]자원을 보유할 수 있을 것입니다.달 포보스를 이용하여 우주선을 발사하는 것은 에너지적으로 유리하고 주요 [21]소행성에 임무를 파견하는 데 유용한 위치입니다.화성과 달에서 소행성대를 채굴하는 것은 [22][23][24]화성의 식민지화에 도움이 될 수 있습니다.

화성의 우주 엘리베이터로서의 포보스

포보스는 화성 표면에서 약 6,028km 상공에서 화성을 마주하고 있는 동일한 면이 있는 화성 궤도를 동시에 돌고 있습니다.우주 엘리베이터는 포보스에서 화성까지 6,000 킬로미터, 표면으로부터 약 28 킬로미터, 화성의 대기 밖까지 확장될 수 있습니다.유사한 우주 엘리베이터 케이블은 포보스와 균형을 맞출 수 있는 반대 방향으로 6,000 킬로미터까지 연장될 수 있습니다.총 우주 엘리베이터는 화성의 정지 궤도(17,032 km) 아래에 있는 12,000 km 이상 확장될 것입니다.로켓 발사는 로켓과 화물을 지상 28km 상공의 우주 엘리베이터의 시작점까지 운반하는 데 여전히 필요할 것입니다.화성의 표면은 적도에서 초속 0.25킬로미터로 회전하고 있고 우주 엘리베이터의 바닥은 초속 0.77킬로미터로 화성 주위를 회전하고 있을 것이기 때문에, 우주 엘리베이터에 도착하기 위해서는 단지 0.52킬로미터의 델타-v만 필요할 것입니다.포보스는 초당 2.15 킬로미터의 속도로 궤도를 돌고 우주 엘리베이터의 가장 바깥쪽 부분은 초당 [25]3.52 킬로미터의 속도로 화성 주위를 회전할 것입니다.

인간 거주에 대한 과제

중력

중력의 부족은 인간 생물학에 많은 악영향을 미칩니다.중력장 전환은 공간 방향, 조정, 균형, 이동 및 [26]멀미 유발에 영향을 미칠 수 있습니다.인공 중력이 없는 소행성은 [27]지구에 비해 상대적으로 중력이 적습니다.인체에 중력이 작용하지 않으면 뼈는 무기질을 잃고 골밀도는 매달 1%씩 감소합니다.이에 비해 노인의 골감소율은 연간 [26]1~1.5% 수준.우주에서 뼈에서 칼슘을 배설하는 것은 또한 저중력 상태에 있는 사람들을 신장 [26]결석의 더 높은 위험에 처하게 합니다.게다가, 중력의 부족은 신체의 액체가 머리 쪽으로 이동하게 하고, 아마도 머리에 압력과 시력 [26]문제를 일으킬 수 있습니다.

전반적인 체력 또한 감소하는 경향이 있고, 적절한 영양 섭취가 훨씬 더 중요해집니다.중력이 없다면, 근육은 덜 결합되고 전반적인 움직임은 [26]더 쉬워집니다.의도적인 훈련을 하지 않으면 근육량, 심혈관 조절 및 지구력이 [26]감소합니다.

인공 중력

인공 중력은 무중력이 인체에 미치는 악영향에 대한 해결책을 제공합니다.비엔나 대학의 연구원들에 의해 수행된 연구에서 조사된 소행성에 인공 중력을 구현하기 위한 한 가지 제안은 천체를 공동으로 만들고 회전시키는 것을 포함합니다.식민지 개척자들은 소행성 안에서 살 것이고, 원심력은 지구의 중력을 시뮬레이션할 것입니다.연구원들은 소행성이 필요한 회전 속도를 유지할 수 있을 정도로 충분히 강할지는 불분명할지 모르지만, 소행성의 크기와 구성이 허용 가능한 [28]수준 내에 있다면 그러한 프로젝트를 배제할 수 없다는 것을 발견했습니다.

현재, 크기와 [29]비용 문제로 인해 우주 비행이나 식민지화 노력을 위한 인공 중력의 실질적인 대규모 적용은 없습니다.하지만, 다양한 연구실과 단체들은 장기적인 우주 비행과 우주 [30]식민지화와 같은 미래의 임무에 대한 실현 가능성을 결정하기 위해 장기간 지속되거나 간헐적인 인공 중력이 신체에 미치는 영향을 연구하기 위해 인간 원심분리기를 이용한 많은 실험을 수행했습니다.콜로라도 볼더 대학의 한 연구팀은 그들이 인공 [31]중력을 이용한 소규모 실험의 대부분을 괴롭히는 경향이 있는 멀미 없이 인간 원심분리기에서 분당 약 17회전으로 연구의 모든 참가자들을 편안하게 할 수 있었다는 것을 발견했습니다.이는 대형 구조물에 비해 비용이 크게 절감되는 것을 고려할 때 더 실현 가능한 대안적인 방법을 제공합니다.

온도

대부분의 소행성들은 화성과 목성 사이의 소행성대에 위치해 있습니다.이곳은 영하 73도에서 영하 103도에 이르는 [32]추운 지역입니다.인간의 삶은 따뜻함을 위한 일관된 에너지원을 필요로 할 것입니다.

방사능

우주에서 우주선과 태양 플레어는 치명적인 방사선 [33]환경을 만듭니다.우주 방사선은 심장 질환, 암, 중추 신경계 장애, 그리고 급성 방사선 [34]증후군의 위험을 증가시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.지구에서, 우리는 자기장과 우리의 대기에 의해 보호받고 있지만, 소행성은 이러한 [1]방어가 부족합니다.

이 방사선에 대한 방어를 위한 한 가지 가능성은 소행성 안에 사는 것입니다.소행성 [33][1]내부 100m 깊이에 굴을 파면 방사선으로부터 인간을 충분히 보호할 수 있을 것으로 추정됩니다.하지만, 소행성의 구성은 이 해결책에 대한 문제를 만듭니다.많은 소행성들은 구조적 [1]무결성이 거의 없는 느슨하게 조직된 잔해 더미입니다.

심리학

우주 여행은 뇌 구조, 신경 상호 연결 및 [34]행동의 변화를 포함하여 인간의 심리에 큰 영향을 미칩니다.

우주 방사선은 뇌에 영향을 미칠 수 있는 능력을 가지고 있으며, 쥐와 [34][35]쥐에 대해 광범위하게 연구되어 왔습니다.이 연구들은 동물들이 공간 기억력, 신경 상호 연결성, 그리고 [34][35]기억력의 감소로 고통 받고 있다는 것을 보여줍니다.게다가, 그 동물들은 불안과 [34]두려움이 증가했습니다.

공간의 고립과 환경에서의 수면의 어려움 또한 심리적 영향에 기여합니다.지구상의 사람들과 대화하는 것의 어려움은 외로움, 불안, 그리고 [35]우울증의 원인이 될 수 있습니다.러시아의 한 연구는 연장된 우주 여행의 심리적 영향을 시뮬레이션했습니다.다양한 나라에서 왔지만 우주비행사와 비슷한 학력을 가진 6명의 건강한 남성들이 2010-11년에 [35]밀폐된 모듈 안에서 520일 동안 살았습니다.조사원들은 중간 정도의 우울증, 비정상적인 수면 주기, 불면증, 그리고 신체적인 피로의 [35]증상을 보고했습니다.

게다가, 나사는 전세계적인 규모의 임무들이 정신적인 [36]문제들로 인해 종료되었거나 중단되었다고 보고합니다.이러한 문제들 중 일부는 공유된 정신적 망상, 우울증, 실패한 [36]실험으로 인한 고통을 포함합니다.

하지만, 많은 우주 비행사들에게 우주 여행은 실제로 긍정적인 정신적인 영향을 미칠 수 있습니다.많은 우주비행사들은 행성, 목적, 그리고 [37]영성에 대한 감사의 증가를 보고합니다.이것은 주로 우주에서 지구를 보기 때문입니다.

참고 항목

레퍼런스

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