새로운 우주 경쟁이 시작되었습니다. 앞으로 몇 년 동안 로켓 함대는 귀중한 자원을 사냥하고 억만장자 관광객의 욕구를 충족시키며 흥미로운 과학을 수행하기 위해 달로 향할 것입니다.
1969년과 1972년 사이에 많은 활동이 있었고, NASA는 12명의 우주비행사를 달에 착륙시켰습니다. 닐 암스트롱의 유명한 첫 번째 단계를 시작으로 그들은 달 표면을 탐험하고 지식을 향상시키기 위해 그곳에 실험을 남겼고 우리가 이웃의 역사와 기원에 대해 배울 수 있도록 월석을 가지고 귀환했습니다.
그러나 이러한 역사적 위업을 달성하는 데에는 비용이 많이 들지 않았습니다. Planetary Society의 최근 추산에 따르면 오늘날의 돈으로 아폴로 프로그램의 총 비용은 2,800억 달러였습니다. 이는 전 세계 국가의 78%의 GDP를 능가하는 것입니다. 1970년대 이후 미국 GDP의 변화를 고려하여 값을 조정하면 그 수치는 약 6,410억 달러입니다.
어쨋든 우리는 앞으로 몇 년 안에 달로 향하는 상당한 규모의 우주선 함대와 함께 또 다른 우주 경쟁을 시작하게 될것입니다.
그렇게되면 무엇이 바뀌게 될까요?
첫째, 납세자들이 더 이상 청구서를 부담스러워하지 않아도 될것 입니다. 지난 10년 동안 일론 머스크의 스페이스X와 같은 유명한 이름이 이끄는 민간 우주 회사의 수가 폭발적으로 증가했습니다. 재사용 가능한 로켓을 개발함으로써 그들은 우주로 가는 비용을 상당히 절감했습니다. NASA는 이미 스페이스X 기술을 사용하여 우주비행사와 물품을 국제 우주 정거장에 배달하고 착륙선을 달에 보내는 데도 협력하기 위한 계약을 체결했습니다.
그들은 또한 새로운 잠재적 수익원이 될 수 있는 우주 관광에 도전했습니다. 이 재사용 가능한 로켓은 천체 유람선으로 변신할 수 있어 세계의 억만장자들이 일주일 동안 달 주위를 도는 여행을 즐길 수 있습니다. 그들은 지구의 험준한 지형과 달의 분화구 표면 등을 보면서 달에서 시간을 보낼 수도 있습니다. 그들이 지불하는 막대한 여행경비는 향후 달 탐사의 자금으로 활용될 수 있습니다.
둘째, 최근 달 탐사를 통해 달에 영구적인 인간 거주환경을 구축하고, 우주 광업의 새로운 산업을 시작하는 데 중요한 자원이 달에 있음이 확인되었습니다. 기업들은 달에서 달러($) 기호를 보기 시작했고, 거기에 무엇이 있고 어떤 것이 추출 가능성한지에 대한 좀 더 자세한 조사를 위해 탐사임무에 투자하고 있습니다. 우주 관광은 손실 위험이 큰 이런 탐사 비용을 충당하는데 도움이 됩니다.
중국과 같은 신흥 강대국은 타이코너를 달에 착륙시키려는 열망을 숨기지 않고 있습니다. 그들이 달 표면으로 보내는 착륙선과 로버의 수는 다음 10년 동안의 힘과 힘의 쇼를 준비하기 위해 증가하기 시작했습니다. NASA도 10년이 끝나기 전에 우주비행사를 달에 보낼 계획입니다.
우주 경쟁이 시대가 다시 돌아온 것 같네요~
무엇을 찾을 수 있을까요?
궁극적인 목표는 우주 비행사가 일상적으로 생활하고 일할 수 있는 기지인 달에 영구적인 인간 존재를 유지하는 것입니다. 앞으로 몇 년 동안 달에 갈 많은 임무는 우리가 이것을 해내는 방법을 배우는 데 도움이 될 것입니다.
많은 활동을 보게 될 한 지역은 달의 남극입니다. 왜냐하면 그곳에 는 우주 비행사를 살아 있게 하는 귀중한 자원인 물이 있기 때문입니다. "물얼음이 영구적으로 그늘진 극지 분화구에 격리되어 있다는 증거는 꽤 오랫동안 증가하고 있습니다."라고 런던 대학의 Birkbeck의 우주 자원 전문가인 Prof Ian Crawford 는 말합니다.
인도의 천문학자들은 2008년 찬드라얀-1 위성으로 달 궤도에서 물을 처음으로 발견했습니다. 그 후 NASA는 1년 후 LCROSS 우주선을 달 남극 근처의 카베우스(Cabeus)라고 불리는 분화구에 의도적으로 충돌시켰을 때 튀어나온 연기 기둥에서 물을 감지했습니다. 더 최근의 임무는 얼음이 숨어있는 곳을 매핑하기 시작했습니다.
다가오는 임무는 이 퀘스트를 계속하여 궤도에서 이 지역을 더 자세히 조사하는 한편 로버는 표면을 탐험할 것입니다. 중국은 심지어 소형 비행 탐사선을 계획하고 있습니다. NASA는 아마도 2026년 언젠가 Artemis III에서 우주비행사를 달로 보낼 계획이며 남극 지역이 그들이 향할 곳입니다.
동시에 NASA는 루나 게이트웨이로 알려진 달 주위에 궤도 전초 기지를 건설할 계획인 국제 협력의 일부입니다 . 제 시간에 준비되면 아르테미스 우주비행사들이 달 표면으로 향할 수 있는 무대 역할을 할 것입니다. 하지만 지구로부터의 신호 이동 시간으로 인한 1.3초의 지연 없이 실시간으로 달 탐사선을 운전할 수 있는 곳이기도 하다.
달 위나 주위에 영구적으로 사는 데 큰 장애물 중 하나는 방사선입니다. 지구의 자기장과 대기의 보호가 없다면 달에 거주하는 사람들은 태양과 우주 전체의 고에너지 입자에 노출될 것입니다. 다가오는 여러 임무는 이 상당한 위험으로부터 우주비행사를 보호하는 방법을 더 잘 이해할 수 있기를 희망하여 이러한 방사선 수준을 측정하려고 합니다.
우리가 풀고 싶은 과학적 퍼즐도 있습니다. 아폴로 우주비행사들이 돌려준 월석은 우리에게 달의 형성과 역사에 대한 귀중한 통찰력을 주었지만, 그것들을 해석하는 방법에 대해서는 많은 이견이 있습니다. 로봇 샘플 반환 임무는 달 표면의 더 다양한 위치에서 더 많은 월석을 반환하여 달이 여전히 화산 활동을 얼마나 하는지와 같은 질문에 답하는 데 도움이 됩니다.
산업적 측면에서 달 채굴 을 현실 로 만들려면 달 재료를 반환하는 것이 중요한 단계 입니다. NASA는 Astrobotic 및 Intuitive Machines와 같은 민간 우주 회사와 협력하여 상업용 착륙선을 표면에 놓을 가능성을 테스트하고 있습니다. 우리가 곧 보게 되겠지만, 멀지 않은 미래에 그것은 큰 사업이 될 수 있습니다.
달에는 어떤 자원이 있나요?
- 금속
화석 연료에서 영원히 벗어나려면 인프라 구축 방식에 큰 변화가 필요합니다. 전기 자동차, 태양 전지 패널 및 풍력 발전 단지의 수가 크게 증가하려면 희토류로 알려진 '희토류'로 알려진 엄청난 양의 금속이 필요합니다.
아폴로 우주비행사들이 지구로 돌아온 달의 암석은 달에도 이러한 자원 중 일부가 포함되어 있음을 보여주었습니다. Crawford에 따르면, 추출하기 어려울 수 있으며, 이 경우 달에서 반환하는 데 드는 재정적 비용으로 인해 시도가 불가능할 것입니다. 그러나 그는 우리가 여전히 그렇게 할 수 있는 상황을 상상할 수 있습니다. "경제적으로는 더 나쁠 수 있지만 환경적으로는 이롭습니다."라고 그는 말합니다.
자석에 사용되는 네오디뮴과 같은 희토류 금속을 추출하면 주변 환경 오염 수준이 높아지기 때문입니다. 우리가 관행이 지구에 허용하기에는 너무 더럽고 환경적으로 해롭다고 여기는 때가 올 수 있습니다. 그러나 우리는 여전히 어딘가에서 그 금속을 가져와야 할 것입니다. 달은 더 비싸지만 더 친환경적인 옵션이 될 수 있어 수십조 달러의 시장으로 이어질 수 있습니다.
- 헬륨-3
우리는 에너지 위기의 한가운데에 있습니다. 우리는 화석 연료에서 벗어나고 싶지만 코로나로 인한 공급망 붕괴와 우크라이나와 같은 지정학적 긴장 덕분에 석유와 가스에 대한 비용을 대가를 치르기 시작했습니다.
핵융합 은 오랫동안 우리의 에너지 문제에 대한 잠재적인 해결책으로 찬사를 받아왔습니다. 아이디어는 태양이 수소를 헬륨으로 바꾸어 에너지를 생성하는 방식을 모방하는 것입니다. 이를 수행하는 다양한 방법이 있습니다. 하나는 희귀 유형의 수소(중수소라고 함)와 훨씬 더 희귀한 유형의 헬륨(헬륨-3)을 결합하는 것입니다. 그 결과 보다 일반적인 형태의 헬륨(헬륨-4), 양성자 및 많은 에너지가 생성됩니다.
우리는 해수에서 중수소를 추출할 수 있지만 헬륨-3은 지구상에서 매우 희귀하여 현재 킬로그램당 140만 달러에 판매됩니다. 고요함의 바다와 폭풍의 바다와 같은 달의 일부는 표면 물질에 20ppm의 헬륨-3 농도를 가지고 있습니다. 보호를 위한 자기장이나 대기가 없으면 달 표면은 헬륨-3를 퇴적시키는 태양풍의 폭격을 받습니다.
수요와 공급의 경제학이 달에서 헬륨-3을 다시 가져오면 가격이 크게 낮아진다는 것을 의미하지만, 현재 수준에서 달에는 약 1500조 달러 상당의 헬륨-3이 있습니다.
- 물
지구에 풍부한 것이 있다면 그것은 바로 물입니다. 여기에는 10억 입방 킬로미터가 넘는 물질이 있습니다. 그러나 물도 매우 무겁습니다. 1세제곱미터의 무게는 1톤입니다. 달은 고사하고 저궤도에 도달하려면 100만 달러 이상이 들 것입니다. 따라서 이미 우주에 있는 모든 물은 그 무게만큼 금으로 가치가 있습니다. 이것은 물이 얼마나 다재다능한지를 고려할 때 특히 그렇습니다. 우주 비행사가 물을 마시고 청소하는 데 필요할 뿐만 아니라 물 속에 있는 것은 특히 중요합니다.
물 분자는 H 2 O로 유명합니다. 수소 원자 2개가 산소 원자 1개에 결합되어 있습니다. 액체 산소와 액체 수소 모두 로켓 연료로 사용됩니다. 이 두 요소는 물을 통해 흐르는 전류를 보는 과정인 전기분해를 사용하여 물에서 분리할 수 있습니다. 국제 우주 정거장에 탑승한 우주 비행사는 이미 산소 공급을 위해 우주 정거장에 의존하고 있습니다.
NASA는 2023년 말 달 남극에 휘발성 탐사선(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, VIPER)을 착륙시킬 예정이다. 달, 화성 그리고 그 너머.”
물은 너무 귀하여 달이 태양계의 연료 보급소가 될 수 있습니다. 중력이 지구의 6분의 1에 불과한 달 표면에서 물을 빼내는 것은 훨씬 더 매력적입니다. 2019년 연구에 따르면 " 달에서 생산된 물의 현재 가치는 톤당 1천만 달러 이며, 이 가치는 지구에서 물을 공급하는 현재 비용을 기반으로 합니다." NASA는 달에 6억 톤의 얼음이 있을 수 있다고 추정합니다.
누가 달의 자원을 소유할 것인가?
당신에게 1에이커의 달을 팔려고 하는 사람들이 있습니다. $25의 저렴한 기본 가격에 귀하의 것입니다. 한 회사는 그것으로 수백만 달러를 벌었지만 정말로 자신의 작은 달 부동산을 얻고 있습니까?
달의 소유권은 다소 법적 회색 영역입니다. Crawford는 "여기의 핵심 법적 틀은 1967년 UN 우주 조약입니다. “어떤 국가도 달을 주장할 수 없다는 것을 분명히 했습니다.” 모든 주요 우주 비행 국가를 포함하여 100개 이상의 국가가 이 조약에 서명했습니다. 구체적으로 다음과 같이 명시되어 있습니다.
- 우주 공간은 모든 국가에서 탐사 및 사용에 무료입니다.
- 우주 공간은 국가 소유 또는 할당 대상이 아닙니다.
이 조약은 냉전이 한창일 때 우주가 핵무기 발사 장소를 포함하여 또 다른 전쟁터가 되는 것을 방지하기 위해 고안되었습니다. 그러나 몇 가지 흥미로운 결과를 가져왔습니다.
예를 들어, 미국은 달에 남겨진 착륙선, 실험 및 깃발과 같은 아폴로 인공물을 소유하고 있습니다. 그러나 역사적인 첫 발자국이 아직 서 있는 땅을 소유하지는 않습니다. 이 지역을 미국 국립공원으로 지정하자는 얘기가 나왔지만 이는 조약 위반으로 보인다. 달의 어떤 부분도 명백하게 미국적일 수는 없습니다. 그러나 우리가 우주 역사를 보존하는 방법은 계속되는 논쟁거리입니다.
우주 전쟁을 피하기 위한 목적을 감안할 때 이 조약에는 국가만 언급되어 있습니다. 민간 기업의 상황을 설명하는 데 실패했습니다. 일부는 달의 소유권을 주장하고 에이커를 매도하기 시작하는 것을 청신호로 보았습니다. "법적 상황이 다소 모호합니다."라고 Crawford는 말합니다.
달의 자원에서 이익을 얻으려는 모든 사업도 마찬가지입니다. 2015년 미국은 우주 채굴을 합법화하는 상업용 우주 발사 경쟁법(Commercial Space Launch Competitiveness Act)을 통과시켰습니다. 다른 국가에서도 유사한 법률을 도입했습니다. Crawford는 "이에 대해 거세게 반대하는 사람들이 있었습니다."라고 말합니다. “국제법 업데이트가 필요합니다.”
상황을 명확히 하려는 시도는 이전에 있었다. 1979년에는 달 조약 이 제안되었습니다. 그것은 달의 자원에 관한 더 명확한 규칙을 확립했을 것이지만, 주요 우주 여행 국가는 그것에 서명하지 않았습니다.
최근 몇 년 동안 달의 미래에 대해 우려하는 사람들은 달의 권리 선언의 초안을 작성했습니다 . 조항 2a는 달이 "인간에 의해 변경되지 않고, 손상되지 않고, 오염되지 않은 상태로 존재하고 지속하며 생명 주기를 계속할 권리"가 있다고 명시하고 있습니다. 다시 말하지만 여전히 비승인 상태입니다.
궁극적으로 Crawford는 상황이 국제 해역에서 조업과 유사하다고 생각합니다. 영해 밖에서는 아무도 바다를 소유하지 않지만 보트에 투자하고 물고기를 모으면 국제법에 따라 그 물고기를 잡을 수 있습니다. Crawford는 "소유권은 공통 자원에서 추출하기 위해 노동과 자본을 투입했다는 사실에서 파생됩니다."라고 말합니다. 마찬가지로, "상업 운영자가 달 물질을 채굴한다면... 그들은 그 물질을 판매하거나 거래할 자격이 있을 것입니다."
호주 스윈번 공과대학(Swinburne University of Technology)의 에비 켄달(Evie Kendal ) 박사는 이 아이디어는 수천 년 전으로 거슬러 올라가는 아이디어라고 말합니다. 이 아이디어는 공유재 에 대한 소유권은 없지만 소유할 권리는 있다는 로마의 개념인 res communis 를 지적합니다. 사용하고 자유롭게 액세스하십시오.
Kendal은 또한 인간이 채굴 과정에 관여하는 경우 잠재적인 법적 지뢰밭을 지적합니다. “미래의 달 광산 식민지에서 노동자 권리에 대한 우려는 거주지와 광산 시설이 지리적으로나 재정적으로 연결될 가능성이 높다는 사실에 초점을 맞춥니다. 다시 말해서 고용주는 말 그대로 직원들이 숨쉬는 공기를 통제하게 될 것입니다.”라고 그녀는 말합니다. "이는 특히 규제 기관이 매우 멀리 떨어져 잠재적인 감독을 제한할 수 있다는 점을 고려할 때 근로자에 대한 상당한 착취의 가능성을 열어줍니다."
해결책은 상황을 다루기 위해 고용법을 강화하는 것입니다. 켄달은 "직원이 더 이상 시설에서 일하기를 원하지 않을 경우 지구로 돌아가는 보장된 통로"를 포함할 수 있다고 말합니다.
달 탐사 타임라인
실제(단기)와 상상(장기)의 미래 달 탐사에 대한 요약.
2022년 5월
NASA는 Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment(CAPSTONE)를 시작합니다. 게이트웨이의 의도된 궤도의 안정성을 테스트하고 검증하는 기술 시연 임무입니다.
2022년 7월
러시아 우주국 로스코스모스(Roscosmos)가 달 착륙선 루나 25호를 보낼 예정이다. 그것은 Boguslawsky 분화구의 달 남극 근처에 닿을 것입니다.
2022년 8월
한국은 Pathfinder Lunar Orbiter를 사용하여 얼음과 헬륨-3을 포함한 달 자원을 조사하고 매핑합니다.
2022년 10월
일본 민간 우주기업 아이스페이스(ispace)가 하쿠토-R 미션 1(Hakuto-R Mission 1)이라는 달 착륙선을 달에 보낼 예정이다. 아랍에미리트를 위한 달 탐사선도 실을 예정이다.
2022년 말
달을 상업화하려는 노력은 직관적 기계 1 및 2(IM-1 및 IM-2)의 출시와 함께 가속화될 것입니다. NASA와 협력하여 이 착륙선은 상업용 탑재물을 달 표면에 전달하도록 설계되었습니다.
2023년
일본의 억만장자 Yusaku Maezawa의 깊은 주머니 덕분에 첫 번째 달 관광객은 달 주위를 비행하고 SpaceX Starship을 타고 지구로 돌아올 것입니다.
2023년 3월 이전
일본 우주국(JAXA)은 SLIM(Smart Lander for Investigating the Moon)이라는 최초의 달 표면 임무를 수행할 예정이다.
2023년 11월
NASA의 VIPER(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover)가 달 남극 주변의 얼음을 탐사하기 시작할 것입니다.
2023년 중후반
증가하는 공공/민간 협력의 시연에서 Firefly Aerospace의 Blue Ghost와 Masten Space Systems의 XL-1 착륙선은 NASA가 후원하는 실험과 상업용 탑재체를 모두 달에 실을 것입니다.
2023년 후반
호주 달 탐사 임무는 NASA의 아르테미스 프로그램을 돕기 위해 나노위성을 보낼 것입니다. 네덜란드는 또한 미래의 인간 기지에 앞서 달의 남극에서 방사선을 측정하기 위해 라이카를 보낼 것입니다.
2024년
Chang'' 7호는 달 남극에서 중국 땅을 보고 달 자원을 탐사하기 위해 탐사선과 비행 탐사선을 보낼 것입니다. 그들은 비슷한 시간에 거기에 있을 러시아의 Luna 26 궤도선과 협력할 것입니다. Chang'e 6은 달 표면에서 샘플을 반환할 수 있습니다.
2024년
ispace는 착륙선과 탐사선을 모두 달에 보낼 것입니다. Jeff Bezos의 우주 회사인 Blue Origin은 달에 착륙할 계획이며 NASA는 Gateway를 달 궤도에 구축하기 위한 핵심 요소를 보내기 시작할 것입니다.
2026년
NASA는 1972년 이후 처음으로 여성 우주비행사와 소수민족 우주비행사를 포함해 인간을 달에 돌려보낼 예정이다.
2027년
중국의 Chang'e 8호는 3D 프린팅을 통해 달의 남극에 있는 달 자원을 사용 가능한 재료로 바꾸는 방법을 탐구할 수 있습니다.
2030년
달 궤도에 있는 국제우주정거장 버전 같은 게이트웨이(Gateway)가 드디어 완성된다. 우주비행사들은 달 주위에 살면서 몇 달을 보내기 시작할 것입니다.
2035년?
우주 비행사는 현재 우리가 남극 연구 기지에서 하는 것처럼 달의 남극 근처에서 장기간 달 표면에서 살기 시작합니다. 주로 문 관광객들에게 지불함으로써 자금을 조달할 것입니다.
2040?
번영하는 달 산업은 사람들이 광산 부문에서 일하기 위해 달로 이주하는 것을 보게 될 것입니다. 헬륨-3는 지구에 전력을 공급하는 최신 핵융합로를 유지하기 위해 지구로 반환됩니다.
2050년?
기후 변화가 지구를 갉아먹기 시작하면서 우리 중공업의 더 많은 부분이 달 표면으로 옮겨질 것이고 달은 화성으로의 정기적인 유인 여행을 위한 발사대가 될 것입니다.
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