행성 공학

Planetary engineering

행성 공학은 행성의 환경에 영향을 미칠 목적으로 기술을 개발하고 적용하는 것입니다.행성 공학은 테라포밍, 시드링, 지구 공학 등 다양한 방법을 포함합니다.

과학계에서 널리 논의되고 있는 테라포밍은 지구 생명체에게 거주할 수 있는 환경을 만들기 위해 다른 행성들의 변화를 말한다.씨뿌리는 지구에서 거주할 수 있는 행성으로 생명체가 유입되는 것을 말한다.지구공학은 행성의 기후에 대한 공학을 말하며, 이미 지구에 적용되었다.이러한 방법들은 각각 다양한 접근법으로 구성되며, 실현 가능성과 윤리적 우려의 다양한 수준을 가지고 있다.

테라포밍

주요 기사:테라포밍
산업화 이전과 관련된 예상 온도 및 강수량 변화. (a) 및 (b) 지구공학이 없는 세기말 대응으로 1.5도 이상의 온도 상승을 방지합니다.https://dx.doi.org/10.1098/rsta.2016.0454 를 참조해 주세요.
화성에 있는 발전소의 이론적인 설계입니다.테라포밍 설계는 아직 계획되지 않았습니다.

테라포밍은 지구의 환경을 복제하기 위해 행성, 달 또는 다른 물체의 대기, 온도, 표면 지형 또는 생태를 수정하는 과정이다.

테크놀로지

잠재적 테라포밍에 대한 논의의 공통적인 대상은 화성이다.화성의 높은 이산화탄소 농도와 낮은 대기압 때문에 화성을 지형화하기 위해서는 인간이 새로운 대기를 만들어야 할 것이다.이는 "토종 [1]물질 동결점" 이하로 더 많은 온실가스를 도입함으로써 가능할 것이다.금성을 테라포밍하기 위해서는 이산화탄소가 흑연으로 바뀌어야 하는데 금성은 지구의 두 배나 많은 햇빛을 받기 때문이다.이 과정은 "고고도 흡수 미세 입자"나 태양 차폐물을 사용하여 온실 효과를 제거하여 거주하기에 더 좋은 [1]금성을 만들어야 가능하다.

NASA는 테라포밍을 [2]위한 거주가능성 시스템과 기술의 범주를 정의했다.이러한 주제에는 승무원을 위한 음식 보존 및 포장, 음식 준비 및 조리, 물 공급, 휴식, 쓰레기 및 재활용을 위한 시설 및 승무원 위생 및 [2]휴식을 위한 구역 개발을 위한 전력 효율적인 시스템 구축이 포함됩니다.

실현 가능성

다양한 행성 공학 문제가 테라포밍 노력을 가로막고 있습니다.예를 들어, 화성의 대기 테라포밍은 "상당한 [3]양의 가스"를 화성 대기에 추가해야 한다.이 가스는 화성의 극지방 만년설과 지하 저수지 안에 고체와 액체 형태로 저장되어 있는 것으로 생각되어 왔다.그러나, 화성의 극지방 퇴적물 내에 충분한 대기 변화를 위한 충분한2 CO가 존재할 가능성은 낮으며2, 액체 CO는 [3]"지각 깊숙이" 따뜻한 온도에서만 존재할 수 있다.또한, 화성 극지방의 전체 부피를 승화시키면 현재 대기압이 15밀리바까지 상승할 것이며,[3] 거주가능성을 위해서는 약 1000밀리바까지 상승해야 할 것이다.참고로 지구의 평균 해수면 압력은 1013.25mbar이다.

천체물리학자인 칼 세이건이 처음으로 공식적으로 제안한 금성의 테라포밍은 유기 분자 유도 탄소 변환, 태양 반사, 증가하는 행성 회전, 그리고 다양한 화학적 [4]수단과 같은 방법을 통해 논의되었다.유기환경에 유해한 황산과 태양풍이 금성에 많이 발생해 유기적인 탄소전환 방식은 불가능한 [4]것으로 드러났다.태양 음영, 수소 폭격, 마그네슘-칼슘 폭격과 같은 다른 방법들은 이론적으로 타당하지만 아직 [4]인간이 이용할 수 없는 대규모 자원과 우주 기술을 필요로 할 것이다.

윤리적 고려 사항

테라포밍이 성공하면 다른 행성에서 생명체가 번성할 수 있지만, 철학자들은 이러한 관행이 도덕적으로 건전한지에 대해 논쟁을 벌여왔다.어떤 윤리 전문가들은 화성과 같은 행성들은 인류에 대한 효용과는 무관하게 본질적인 가치를 지니고 있기 때문에 인간의 [5]간섭으로부터 자유로워져야 한다고 제안한다.이러한 윤리적 틀을 통해, 이러한 행성들에 대한 테라포밍 시도는 본질적으로 가치 있는 환경을 위협하고 이러한 노력을 [5]비윤리적으로 만들 수 있습니다.

씨뿌리기

2007년 2월 화성 근접 비행 중 ESA 로제타 우주선의 OSIRIS 기기로 촬영한 화성의 실제 컬러 이미지.이미지는 OSIRIS 오렌지(빨간색), 녹색 및 파란색 필터를 사용하여 생성되었습니다.

씨앗 뿌리는 것은 "이미 거주할 수 있는 [6]지역을 제공하는 행성이나 달에 미생물이나 조류 종을 도입하는 과정"이다.

환경에 관한 고려 사항

화성은 씨를 뿌리는 것에 대한 논의의 주요 주제이다.파종 장소는 대기 온도, 기압, 유해 방사선의 유무, 그리고 물과 지상 [7]생물에 필수적인 다른 화합물과 같은 천연 자원의 가용성에 기초하여 선정됩니다.

파종용 미생물 개발

화성의 혹독한 환경에 견딜 수 있는 자연 또는 공학적 미생물이 만들어지거나 발견되어야 한다.최초로 사용된 유기체는 이온화 방사선과 화성 [7]대기에 존재하는 고농도의 CO에2 노출되어도 살아남을 수 있어야 한다.다세포 식물과 같은 후기 유기체는 반드시 얼어붙은 기온을 견딜 수 있어야 하고, 높은2 CO 수준을 견딜 수 있어야 하며, 상당한 양의 이산화탄소를 생산해야 한다.오2.

미생물은 비생물학적 메커니즘에 비해 상당한 이점을 제공한다.그들은 화성 표면으로 큰 기계를 운반하거나 제조할 필요를 없애면서 스스로 복제하고 있다.그들은 또한 별 정비 없이 복잡한 화학 반응을 수행하여 행성 규모의 테라포밍을 [8]실현할 수 있다.

화성은 씨를 뿌리는 것에 대한 논의의 주요 주제이다.파종 장소는 대기 온도, 기압, 유해 방사선의 유무, 그리고 물과 지상 [7]생물에 필수적인 다른 화합물과 같은 천연 자원의 가용성에 기초하여 선정됩니다.

지구공학

화성 테라포밍의 가설적 표현에 대한 인상

지구공학 또는 기후공학은 기후 변화에 [9]맞서기 위해 지구의 기후 시스템을 고의적이고 대규모로 변경하는 과정을 수반하는 행성 공학의 한 형태이다.지구공학의 예로는 대기 중의 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거(CDR)와 태양 에너지를 우주로 [9][10]반사시키기 위한 우주 거울의 사용이 있다.이산화탄소 제거(CDR)에는 직접적인 공기 [9][11]포집과 같은 보다 복잡한 프로세스에 대한 여러 가지 방법이 있습니다. 가장 간단한 방법은 산림 재생입니다.후자는 높은 비용과 상당한 에너지 사용량이 해결해야 [9]할 몇 가지 측면이 있기 때문에 산업적 규모로 배치하기는 다소 어렵다.

또 다른 지구공학 분야로는 태양 복사 관리(SRM)가 있는데, 이는 지구의 [9]온도를 빠르게 낮추는 과정이다.이 과정의 예로는 화산의 냉각 효과를 자극하고 해양 [9]구름의 반사율을 높이는 것이 있다.화산이 폭발할 때, 에어로졸로 알려진 작은 입자들이 대기 중에 증식하여 태양의 에너지를 [9][12]다시 우주로 반사시킨다.이로 인해 냉각 효과가 나타나고 인류는 이러한 에어로졸을 성층권에 주입하여 대규모 [9][12]냉각을 촉진할 수 있습니다.

2009년 3월 4일 북태평양에서 보이는 선박 자국.흐린 날에는 구름이 균일하게 보인다.하지만 NASA의 MODIS 이미지 센서는 그 안에 숨겨져 있는 길고 가느다란 구름 자국을 드러낸다.배가 바다를 건너면서 배 배기의 오염이 더 작은 크기의 구름 방울을 만들어 더 밝은 구름을 만든다.

해양 구름 밝기(MCB)는 해양 구름을 더 밝게 만들어 빛을 [citation needed]깊은 우주로 반사하도록 설계된 태양 복사 관리 이론이다.태양으로부터의 빛을 반사함으로써, 이 과정은 모든 [13]인간과 지구상의 생명을 위협하는 인위적인 지구 온난화를 상쇄하는데 도움을 줄 수 있다.한 가지 제안은 낮은 층의 바다 구름에 증기를 분사하여 더 많은 구름 응축 [14]핵을 만드는 것이다.이것은 이론적으로 구름이 더 하얗게 되고 빛을 더 효율적으로 [14]반사시키는 결과를 가져올 것입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Pollack, James B.; Sagan, Carl (1 January 1991). "Planetary engineering". Resources of Near-Earth Space: 38. Bibcode:1991rnes.nasa...38P. Archived from the original on 25 October 2021. Retrieved 25 October 2021.
  2. ^ a b "Habitats, Habitability, and Human Factors". NASA SBIR & STTR Program. Archived from the original on 27 October 2021. Retrieved 5 November 2021.
  3. ^ a b c Jakosky, Bruce M.; Edwards, Christopher S. (August 2018). "Inventory of CO2 available for terraforming Mars". Nature Astronomy. 2 (8): 634–639. Bibcode:2018NatAs...2..634J. doi:10.1038/s41550-018-0529-6. ISSN 2397-3366. S2CID 133894463. Archived from the original on 28 October 2021. Retrieved 25 October 2021.
  4. ^ a b c Tawa, John; Shanmugham, Uma; Dao, Tam K.; Tsui, Venus; Nguyen, Phuong T.; Day, Stephanie (2011). "Vietnamese, Burmese, and Bhutanese Refugees: What Do We Know About Their Histories and How Do We Help Them". PsycEXTRA Dataset. doi:10.1037/e573292012-023. Archived from the original on 21 November 2021. Retrieved 5 November 2021.
  5. ^ a b "The Ethics of Terraforming Issue 38". Philosophy Now. Archived from the original on 5 November 2021. Retrieved 5 November 2021.
  6. ^ Lopez-Arreguin, A. J. R.; Montenegro, S. (1 September 2019). "Improving engineering models of terramechanics for planetary exploration". Results in Engineering. 3: 100027. doi:10.1016/j.rineng.2019.100027. ISSN 2590-1230. S2CID 202783328. Archived from the original on 6 November 2021. Retrieved 6 November 2021.
  7. ^ a b c Todd, Paul (1 January 2006). "Planetary Biology and Terraforming". Gravitational and Space Biology. 19. Archived from the original on 4 November 2021. Retrieved 6 November 2021.
  8. ^ Conde-Pueyo, Nuria; Vidiella, Blai; Sardanyés, Josep; Berdugo, Miguel; Maestre, Fernando T.; de Lorenzo, Victor; Solé, Ricard (9 February 2020). "Synthetic Biology for Terraformation Lessons from Mars, Earth, and the Microbiome". Life. 10 (2): 14. doi:10.3390/life10020014. ISSN 2075-1729. PMC 7175242. PMID 32050455.
  9. ^ a b c d e f g h "What is Climate Engineering?". Union of Concerned Scientists. Archived from the original on 27 October 2021. Retrieved 27 October 2021.
  10. ^ "Explainer: Six ideas to limit global warming with solar geoengineering". Carbon Brief. 9 May 2018. Archived from the original on 1 November 2021. Retrieved 1 November 2021.
  11. ^ "Effectively removing CO2 from the atmosphere". ScienceDaily. Archived from the original on 27 October 2021. Retrieved 27 October 2021.
  12. ^ a b "Volcanoes Can Affect Climate". USGS. Archived from the original on 31 October 2021. Retrieved 1 November 2021.
  13. ^ Jackson, Randal. "The Effects of Climate Change". Climate Change: Vital Signs of the Planet. Archived from the original on 4 May 2020. Retrieved 3 November 2021.
  14. ^ a b "Proposed Geoengineering Technologies". Geoengineering Monitor. Archived from the original on 3 November 2021. Retrieved 3 November 2021.

추가 정보

외부 링크