우리는 어떻게 달을 식민지화합니까?

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태양계 식민지에 관한 시리즈에 다시 오신 것을 환영합니다! 오늘, 우리는 지구에 가장 가까운 천상의 이웃들을 살펴 봅니다. 맞습니다, 우리는 달을보고 있습니다!

우리 모두는 일생에 두 번 이상 들었고 그 주제에 대해 우리 자신의 생각을 가질 수도 있습니다. 그러나 전 세계 우주 기관, 미래 학자 및 민간 항공 우주 회사의 경우, 달을 식민지화한다는 아이디어는“만일”의 문제가 아니라“언제”와“어떻게”의 문제입니다. 어떤 사람들에게는 달에 영구적 인 인간 존재를 확립하는 것이 운명의 문제이고 다른 사람들에게는 생존의 문제입니다.

당연히 인간 정착 계획은 달 착륙과 우주 경주보다 먼저 시작됩니다. 지난 수십 년 동안,이 탐사 계획 중 많은 부분이 달 탐사 시대가 새로워지면서 더럽혀지고 업데이트되었습니다. 그렇다면 달에 인간이 영구적으로 존재하기 위해서는 무엇이 필요할 것이며, 언제 일어날 수 있으며, 우리는 그 도전에 달려 있습니까?

달 식민지에 대한 제안이 이루어지기 전에도 달에 사는 인류에 대한 아이디어는 소설에서 광범위하게 탐구되었으며, 그 예는 1 세기가 넘었습니다. 또한, 20 세기 초에 달이 이미 토착 생물체 (화성에 대해 믿었던 것과 유사)에 의해 거주 할 수 있다는 상당한 추측이있었습니다.

소설의 예 :

1940 년대와 1960 년대 사이에 공상 과학 소설 작가 인 로버트 A. 하인라인 (Robert A. Heinlein)은 달의 첫 항해와 궁극적 인 식민지에 대해 광범위하게 썼습니다. 여기에는 1940 년대의“루나”(하인라인이 식민지 달을 묘사하기 위해 일반적으로 사용하는 이름)의 정착지에서 어떤 삶이 될 것인지를 묘사 한 여러 단편 소설이 포함되어 있습니다.

1966 년 하인라인은 휴고 상을 수상한 소설을 발표했습니다. 달은 가혹한 여주인입니다지구와의 독립을 위해 싸우는 음력 식민지의 후손에 대한 이야기를 들려줍니다. 이 이야기는 우주 논평, 지속 가능성 및 인공 지능과 같은 문제와 정치적 논평을 결합한 방식으로 널리 호평을 받았습니다. 이 작업에서 Heinlein은“TANSTAAFL”이라는 용어를 만들어 냈습니다.“무료 점심과 같은 것은 없습니다”의 약어입니다.

1985 년 하인라인은 벽을 걷는 고양이, 이 책의 대부분은 독립을 위해 싸운 후에 Free Luna에서 이루어지며 이전 작품의 일부를 포함합니다.

늦고 위대한 Arthur C. Clarke에 의해 달의 식민지화가 허구로 탐구되었다. 이것은 짧은 이야기를 포함 지구의 반사광 (1955), 달의 정착지가 지구와의 전쟁과 화성과 금성의 동맹 중에 붙잡힌 것을 발견했습니다. 그 다음에 문 더스트의 몰락 (1961), Moondust 바다에 가라 앉는 관광객들로 가득한 달 우주선이 특징입니다.

1968 년 Clarke는 Stanley Kubrick 감독과 협력하여 공상 과학 영화를 제작했습니다. 2001 : 우주 오디세이외계 기원의 물체가 근처에서 발견 된 후 격리 된 미국 음력 식민지에서 음모의 일부가 발생합니다. Clarke는 같은 해에 출시 된 소설 버전에서이를 자세히 설명했습니다. 클라크 성운과 휴고 상을 수상한 소설에도 음력 식민지가 언급되어 있습니다. 라마와의 랑데부 (1973).

동료 공상 과학 위대한 우르술라 K. 르 구인은 1971 년 소설에 달 식민지를 포함합니다. 천국의 선반1972 년 Best Novel에서 Locus Award를 수상했으며 영화 (1980 년과 2002 년)에 두 번 적용되었습니다. 대안적인 현실에서, 음력 기지는 2002 년에 설립 된 후 알데바란 (Aldebaran)의 적대적인 외계인 종들 (다른 현실에서는 양성)에 의해 공격받습니다.

1973 년, 이삭 아시모프 (Isaac Asimov)는 소설을 발표했다. 신들 자신, 여기서 세 번째 섹션은 22 세기 초의 음력 합의에서 이루어집니다.루나틱 스 Kim Stanley Robinson (저자 : 1988) 붉은 화성 삼부작, 2312 과 오로라) 달 표면 아래에서 일하도록 강요된 노예 광부 그룹을 중심으로 반란을 일으킨다.

Alastair Reynolds의 1995 년 단편“Byrd Land Six”는 헬륨 -3 채굴을 중심으로 한 경제와 함께 달 식민지를 언급합니다. 1998 년 Ben Bova는 문라이즈 과 문워, 미국 법인에 의해 설립되고 결국 지구에 반항하는 음력 기반을 중심으로 한 두 소설. 이것들은 태양계의 식민지화를 총괄하는 그의 "그랜드 투어"시리즈의 일부입니다.

2017 년 Andy Weir (저자 화성인) 출시 아르테미스, 음력 관광을 중심으로 경제가 조성 된 음력 도시의 소설 세트. 원자력 발전소, 알루미늄 제련소 및 산소 생산 시설에 대한 설명을 포함하여 달의 일상 생활 세부 사항에 대해 상당한주의를 기울입니다.

제안 :

달에 사는 인류의 최초 기록 된 예는 17 세기에 존 윌킨스 주교에 의해 만들어졌습니다. 그의 새로운 세계와 다른 행성에 관한 담론 (1638), 그는 인간이 언젠가 비행을 마스터하고 달 식민지를 세우는 법을 배울 것이라고 예측했다. 그러나 세부적이고 과학적인 제안은 20 세기까지 오지 않았다.

1901 년에 H.G. Wells는 다음과 같이 썼습니다. 달의 첫 남자, 달의 토착민 이야기 (Selenites)와 실제 과학의 요소를 포함합니다. 1920 년 Konstantin Tsiolkovsky (많은 사람들이 "우주 비행사와 로켓의 아버지"가되기를 원함)는 소설을 썼습니다. 지구 외부. 이 소설은 태양계를 식민지화 한 인간의 이야기와 우주에서의 삶의 모습을 자세하게 설명합니다.

1950 년대 우주 경주가 시작되면서 과학자, 엔지니어 및 건축가들이 많은 개념과 디자인을 제안했습니다. 1954 년 Arthur C. Clarke는 단열을 위해 음력 먼지로 덮인 풍선 모듈로 구성된 음력 기반을 만들 것을 제안했습니다. 팽창 식 무선 마스트를 사용하여 현장에서 우주 비행사와 통신을 유지합니다.

시간이 지남에 따라 조류 기반 공기 청정기, 전력 용 원자로,화물 및 연료를 우주의 선박으로 발사하는 전자기 대포에 의존하는 더 큰 영구 돔이 건설 될 것입니다. Clarke는 1955 년의 단편 소설을 통해이 제안을 더 탐색 할 것입니다. 지구의 반사광.

1959 년 미군이 연구를 시작했습니다 모두 다 아는 이 계획은 1965 년 달에 두 명의 "우주 비행사"가 수행 한 첫 번째 착륙을 계획 한 다음 건설 노동자와화물을 토성 I 그 후 곧 로켓.

1959 년, 콜로라도 광산 학교의 광산 연구 실험실 책임자 인 John S. Rinehart는“정지 된 먼지 바다에 떠 다니는”달 구조를 제안했습니다. 이것은 달에서 1.5km (1 마일) 깊숙이 올라간 반석의 바다가 있다는 당시의 대중 이론에 대한 반응이었습니다.

이 개념은 Rinehart의 연구 "달 빌딩의 기본 기준"에서 간략하게 설명되었습니다. 영국 행성 간 학회지여기에서 그는 양쪽 끝에 반 돔이있는 반 실린더와 위에 배치 된 미세 유체 차폐막으로 구성된 "플로팅베이스"를 설명했습니다.

케네디 대통령이 아폴로 프로그램을 발표 한 같은 해인 1961 년 미 공군은 미 육군이 만든 음력 기지의 이전 평가를 바탕으로 비밀 보고서를 발표했습니다. Lunex 프로젝트로 알려진이 계획은 1968 년까지 달의 공군 기지로 이어질 승무원 착륙을 요구했습니다.

1962 년 John DeNike (NASA 고급 프로그램의 프로그램 관리자)와 Stanley Zahn (Martin Company의 우주 부문에서 음력 기초 연구의 기술 이사)은“Lunar Basing”이라는 연구를 발표했습니다. 그들의 개념은 미래의 상륙 지인 평온의 바다에 위치한 하위 지표면을 요구했다. 아폴로 11 사명.

Clarke의 제안과 마찬가지로이 기지는 전력 및 조류 기반 공기 여과 시스템을 위해 원자로에 의존 할 것입니다. 이 기지는 7 개의 생활 구역, 8 개의 운영 구역 및 15 개의 물류 구역으로 나누어 진 30 개의 서식지 모듈로 구성됩니다. 전체베이스의 크기는 21 명의 승무원을 수용 할 수있는 1300m² (14,000ft²) 크기입니다.

1960 년대 NASA는 아폴로 프로그램의 미션 아키텍처에서 영감을 얻은 서식지 생성을 옹호하는 여러 연구를 진행했습니다. 토성 V 로켓 및 그 유도체). 이 계획은 우주 정거장 모듈을 달 표면에 배치하고 기존 설계 및 기술을 사용하여 비용을 절감하고 안정성을 보장하는 것을 계획했습니다.

1963 년 13 일 달과 행성 탐사 콜로키움의 절차, 윌리엄 심즈 (William Sims)는“음력의 건축물”이라는 제목의 연구를 제작했습니다. 그의 디자인은 임팩트 분화구의 벽 아래에 우주선이 착륙하는 착륙장과 함께 서식지를 건설 할 것을 요구했다. 서식지는 3 층 높이로피창문을 통해 표면을 볼 수있는 수준.

이 창문은 또한 빛이 서식지에 들어가도록 허용하고 방사선 보호를 위해 물 탱크로 절연 될 것입니다. 원자로는 원자로를 통해 전력을 공급 받았으며, 거주 구역은 가능한 한 많은 승무원의 음식을 생산할 수있는 사무실 공간, 작업장, 실험실, 거실 및 농장을 제공하는 데 전념 할 것입니다.

그러나 아마도 아폴로 시대의 가장 영향력있는 디자인은 항공 우주 회사 인 북미 로크웰 (North American Rockwell)에 의해 1971 년에 완성 된 2 권의“Lunar Base Synthesis Study”였습니다. 이 연구는 궤도 달 스테이션에 대한 관련 연구에서 파생 된 일련의 달 표면 표면 (LSL)에 대한 개념 설계를 생성했습니다.

최근 몇 달 동안, 여러 우주 기관들이 달에 식민지를 건설하기위한 제도 안 제안을했습니다. 2006 년 일본은 2030 년까지 달 기지 계획을 발표했다. 러시아는 2007 년 비슷한 제안을했으며 2027-32 년 사이에 건설 될 예정이다. 2007 년 프랑스 국제 우주 대학의 짐 버크 (Jim Burke)는 인간 문명이 대격변 사건에서 살아남을 수 있도록 음력 노아의 방주를 만들 것을 제안했습니다.

NASA의 대표자들은 2014 년 8 월 2022 년까지 극지방에 달 기지를 건설하는 비용 효율적인 방법을 논의하기 위해 업계 리더들과 만났습니다. 2015 년에 NASA는 로봇 노동자 (Trans 달의 남극 지역 주위에 음력 타협을 만들기 위해-이전) 및 heliostats.

2016 년 ESA의 Johann-Dietrich Wörner 소장은 국제 우주 정거장의 후임으로 달에 국제 마을을 만들 것을 제안했습니다. 이 마을의 설립은 ISS와 동일한 기관 간 파트너십뿐만 아니라 정부와 민간 이익 간의 파트너십에 의존 할 것입니다.

도전 과제 :

달 식민지의 창조는 시간, 자원 및 에너지 측면에서 큰 약속이 될 것입니다. 재사용 가능한 로켓 및 기타 조치의 개발로 개별 발사 비용이 감소하고 있지만, 달에 페이로드를 보내는 것은 여전히 많은 비용이 드는 벤처입니다. 특히 여러 차례의 무거운 발사가 필요한 경우.

달과 같은 신체에 살면서 발생하는 많은 자연 위험의 문제도 있습니다. 여기에는 극한 온도가 포함되며, 태양을 향한면은 117 ° C (242 ° F)의 높은 온도를, 어두운면은 -43 ° C (-46 ° F)의 낮은 온도를 경험합니다. 달 표면의 대부분은 또한 유성 및 미세 운석의 충격에 노출됩니다.

달은 또한 촉촉한 분위기를 가지고 있으며, 실제로 진공 상태입니다. 이것은 달이 온도의 극한을 겪고 표면에 충격이 가해지는 이유의 일부입니다 (즉, 유성이 타는 분위기가 없습니다). 또한 모든 거주지가 외부 환경에 대해 밀폐, 가압 및 절연되어야합니다.

대기권 (자기권뿐만 아니라)이 없다는 것은 표면이 우리가 여기 지구에서 사용하는 것보다 훨씬 더 많은 방사선에 노출되어 있음을 의미합니다. 여기에는 태양 사건 동안 훨씬 악화되는 태양 방사선과 우주 광선이 포함됩니다.

가능한 방법 :

우주 시대가 시작된 이래로 음력 식민지를 어떻게 그리고 어디에 건설 할 수 있는지에 대한 여러 제안이있었습니다. 합의는 요소로부터 어느 정도의 보호를 제공해야하기 때문에 특히 중요합니다. 그 말대로 부동산에서 가장 중요한 세 가지 고려 사항은“위치, 위치 및 위치”입니다.

이러한 이유로, 자연 보호 및 / 또는 격리가 가능한 장소에 음력 서식지를 건설하기 위해 수년에 걸쳐 여러 건의 제안이있었습니다. 현재 이들 중 가장 인기있는 것은 남극 극지방 주변의 막대한 영향 지역 인 남극 Aitken 분지입니다.

이 지역의 주요 단점 중 하나는 영구적으로 음영 처리되어 훨씬 안정적인 온도를 경험한다는 것입니다. 또한, 여러 임무를 통해이 지역에 수빙이 존재 함을 확인했으며, 수소로 모든 것을 만들기 위해 수확 할 수있었습니다. 히드라진) 식수 및 관개 수에 연료 및 산소 가스.

그 외에도, 달을 식민지화하려는 시도는 적층 제조 (일명 3D 인쇄), 로봇 작업자 및 텔레프레즌스와 같은 기술을 활용해야합니다. 베이스 (또는베이스)는 현지 자원 활용 (ISRU)이라는 로컬 자원을 사용하여 가능한 한 많이 제조 및 공급해야합니다.

NASA와 ESA는 수년 동안이 개념을 연구 해 왔으며, 둘 다 음력 및 기타 자원을 사용 가능한 재료로 바꾸는 고유 한 방법을 만들어 냈습니다. 예를 들어, 2013 년부터 ESA는 건축 디자인 회사 인 Foster + Partners와 협력하여 International Moon Village를 설계했습니다.

이베이스를 구축하기 위해 제안 된 방법은 표면에 팽창 식 프레임 워크를 배치 한 다음 달의 반석, 산화 마그네슘 및 결합 염으로 만든 콘크리트 형태로 덮는 것으로 구성됩니다. NASA는 "소결 된"regolith를 사용하여 3D 프린트베이스에 로봇 작업자를 요구하는 유사한 방법을 제안했습니다. 이것은 전자 레인지로 충격을 가한 후 용융 된 세라믹으로 인쇄하여 regolith를 녹이는 것으로 구성됩니다.

다른 아이디어로는 지상에 서식처를 짓고 표면에 접근 할 수 있고 자연 채광을 비출 수있는 상위 레벨이 있습니다. 안정된 용암 관 안에 달의 정착지를 건설하는 제안도 있습니다.공간과 충격의 진공에 대해서만 보호를 제공하지만 더 쉽게 가압 할 수 있습니다.

자체 방사선 차폐 기능을 제공하는 솔레노이드 문 기반에 대한 제안도 있습니다. 이 개념은 토목 기술자 Marco Peroni가 2017 AIAA Space and Astronautics Forum and Exposition에서 발표했으며 고전압 케이블의 원환 체로 둘러싸인 투명한 돔으로 구성되어 있습니다. 이 원환 체는 방사선에 대한 능동적 인 자기 차폐를 제공하고 표면의 어느 곳에 나 정착을 구축 할 수 있습니다.

극지방 주변의 풍부한 얼음은 이주민들에게 식수, 관개를위한 일정한 물 공급원을 제공 할 것이며 연료와 통기성 산소를 생산하기 위해 처리 될 수도 있습니다. 폐기물을 최소화하기 위해 엄격한 재활용 요법이 필요합니다, 퇴비 화장실은 플러시 화장실 대신 사용될 가능성이 높습니다.

이 퇴비 화장실은 달의 반석과 결합하여 토양을 재배하여 지역에서 수확 한 물로 관개 할 수 있습니다. 이것은 달 식민지 주민이 정기적으로 지구에서 보내야 할 선적의 수를 줄이기 위해 자신의 음식을 많이 재배 해야하는 방법으로 보는 것이 필수적입니다.

식민지에 전기 분해 배터리 (물 분자가 수소와 산소로 분리되고 수소가 연소되는 곳)가 장착되어있는 경우 음력을 전원 공급원으로 사용할 수도 있습니다. 다른 전원으로는 태양열 어레이가 있는데,이 구멍은 분화구 가장자리 주위에 지어 질 수 있으며 그 안에 정착지로 전력을 공급할 수 있습니다.

우주 기반의 태양 광 발전은 또한 음력 지형 전체에 정착촌에 풍부한 에너지를 제공 할 수있을 것입니다. 핵 반응기는 융합 (tokamak) 반응기와 마찬가지로 또 다른 옵션입니다. 후자의 옵션은 헬륨 -3 (융합 원자로 용 전원)이 지구보다 음력 표면에 더 풍부하다는 사실을 고려할 때 특히 매력적입니다.

잠재적 이점 :

공정하게 말하면, 우리 태양계의 천체에 식민지를 세우는 것은 심각한 잠재적 이점을 가지고 있습니다. 그러나 지구와 가장 가까운 천체에 식민지를 두는 것이 특히 유리할 것입니다. 우리는 연구를 수행하고, 자원을 추출하고, 새로운 기술의 혜택을 누릴 수있을뿐만 아니라, 달에 기반을두면 다른 행성과 달에 대한 선교와 식민지 활동을 촉진 할 수 있습니다.

간단히 말하면, 달의 식민지는 화성, 금성, 소행성 벨트 등을위한 디딤돌 역할을 할 수 있습니다. 달 표면과 궤도에 인프라를 설치함으로써 태양계로 향하는 우주선에 연료를 공급하고 수리 할 수 있기 때문에 우주 임무 비용을 수십억 달러 절감 할 수 있습니다.

이것이 NASA가 달 궤도에 우주 정거장을 설립하려는 이유 중 하나 인 달 궤도 궤도 플랫폼-게이트웨이 (LOP-G)라고도합니다. 이전에는 딥 스페이스 게이트웨이로 알려진 달의 게이트웨이. 또한 ESA가 국제 파트너와 함께 문 빌리지를 구축하려는 이유 중 하나입니다. 중국과 러시아도이 정확한 이유 때문에 그들 자신의 표면 또는 궤도 전초 기지를 고려하고 있습니다.

음력 연구는 또한 수익성이 높습니다. 저 중력이 인체에 미치는 영향을 연구함으로써 우주 비행사는 장기 우주 여행, 화성에 대한 임무 및 low-g가 현실 인 다른 기관의 영향을 잘 처리 할 수 있습니다. 이 연구는 또한이 시체들에 식민지 건설을 향한 길을 열어 줄 수 있습니다.

달의 반대편에는 모든 종류의 천문학에 심각한 기회가 있습니다. 지구에서 멀리 떨어져 있기 때문에 달의 먼쪽에는 전파 간섭이 없어 전파 망원경의 주요 위치입니다. 달에는 대기가 없기 때문에 칠레의 ESO의 VLT (Very Large Telescope)와 같은 광학 망원경 어레이도 간섭이 없습니다.

그런 다음 LIGO 및 EHT (Event Horizon Telescope)와 같은 간섭계를 사용하여 중력파 및 이미지 블랙홀을보다 효과적으로 검색 할 수 있습니다. 달과 지구 달 시스템의 형성에 대해 더 많은 것을 밝혀내는 지질 연구도 수행 할 수 있습니다.

헬륨 -3 및 다양한 귀금속 및 희토류 금속과 같은 달에 풍부한 자원이 수출 경제를 가능하게 할 수도 있습니다. 이것은 달이 지구보다 탈출 속도가 훨씬 낮다는 사실에 의해 도움이 될 것입니다 – 1.5 – 2.38 km / s (1.5) mps) 대비 11.186km / s (6.95) mps). 이것은 달이 지구 중력의 일부를 가지고 있기 때문입니다 (0.1654) 지)는 페이로드를 우주로 발사하는 것이 훨씬 저렴하다는 것을 의미합니다.

그러나 물론 음력 관광이 없다면 음력 경제는 완전하지 않을 것입니다. 지표면의 식민지와 궤도의 인프라로 인해 달을 정기적으로 방문하면 비용 효과적이고 수익성도 높아집니다. 이것이 리조트와 카지노에서 박물관과 지상의 탐험에 이르기까지 모든 종류의 여가 활동의 설립으로 이어질 수 있다고 상상하는 것은 어렵지 않습니다.

자원, 돈, 노동의 관점에서 올바른 종류의 헌신 – 심각하게 모험적인 영혼은 말할 것도 없습니다! – 언젠가 셀레 니안이나 하인라인이“루니”라고 부르는 것과 같은 것이있을 수 있습니다.

우리는 우주 잡지에서 달 식민지에 관한 많은 기사를 여기에 썼습니다. 다음은 지속 가능하고 저렴한 음력 기지를위한 Paul Spudis의 계획입니다. 왜 달을 식민지로 만들까요? 안정적인 용암 튜브는 달에 잠재적 인 인간 서식지를 제공 할 수 있으며 ESA는 국제 마을을 건설 할 계획입니다…

자세한 내용은 4 부로 구성된“달 기지 만들기”시리즈를 확인하십시오.