그것은 공상 과학 소설의 필수 요소이며 많은 사람들이 식민지 사람들과 함께 우주선을 보내고 별들 사이에 인류의 씨앗을 이식한다는 아이디어를 한 번 또는 여러 번 환상으로 삼았습니다. 새로운 세계를 발견하고, 항성 종이되고, 심지어 외계 문명을 발견하는 것 사이에서 태양계 너머로 확산되는 꿈은 곧 현실이 될 수없는 꿈입니다!
수십 년 동안 과학자들은 인류가 어떻게이 고귀한 목표를 달성 할 수 있을지 고민해 왔습니다. 그리고 그들이 제시 한 개념의 범위는 많은 장단점을 제시합니다. 이러한 장단점은 맨스필드 (Mansfield)와 서튼 천문 학회 (Sutton Astronomical Society)의 멤버 인 마틴 브래독 (Martin Braddock), 왕립 생물학 협회 (Royal Society of Biology), 왕립 천문 학회 (Royal Astronomical Society)의 연구원이 최근에 발표 한 연구에서 제기되었습니다.
최근의 과학 저널에“깊은 우주 여행에 대한 개념 : 날실 드라이브 및 최대 절전 모드에서 세계 선박 및 극저온에 이르기까지”라는 제목의 연구가 발표되었습니다. 의 생명 공학과 생명 과학의 현재 동향 (Juniper Journals 간행물). 브래독 (Braddock)은 자신의 연구에서 지적한 것처럼, 외계 행성 발견으로 인해 인간이 어떻게 주변의 별 시스템을 탐색 할 수 있는지에 대한 문제가 최근에 더욱 관련성이 높아졌다.
이전 기사 인“가장 가까운 별을 찾는 데 얼마나 걸립니까?”에서 검토 한 것처럼, 우리 태양계와 은하계의 다른 별들 사이를 여행하는 데 제안 된 이론적 인 방법이 많이 있습니다. 그러나 관련된 기술과 시간을 넘어서서 인간 선원들에게 생물학적, 심리적 영향도 미리 고려해야합니다.
그리고 최근 몇 년 동안 우주 탐사에 대한 대중의 관심이 갱신되면서 모든 가능한 방법에 대한 비용-편익 분석이 점점 더 필요 해지고 있습니다. 브래독 박사가 이메일을 통해 스페이스 매거진에게 다음과 같이 말했습니다.
“우주 여행 (2 ~ 3 년)으로 짧은 여행 (2 ~ 3 년)으로 인류 건강을 유지하기 위해 모든 우주 기관에서 길을 찾는 노력으로 인해 성간 여행이 더욱 관련성이 높아졌습니다. 화성 임무가 합리적으로 진행되면서 Stephen Hawking의 죽음은 우주 여행에서 낭비를 최소화하겠다는 우주 비행사와 Elon Musk의 결의를 ISS에 대한 '볼트 온'액세서리에 대한 다시 태어난 비전과 함께 식민지화해야한다는 많은 신념 중 하나를 강조했습니다. 모듈)은 몇 가지 상상의 개념을 불러 일으킨다.”
브래독 박사는 연구에서 다른 스타 시스템에 승무원 임무를 수행하기위한 5 가지 기본 수단을 고려한다고 말했다. 여기에는 초강력 (일명 FTL) 여행, 최대 절전 모드 또는 정체 상태, 무시할 수없는 노화 (일명 노화 방지) 엔지니어링, 여러 세대의 여행자 (일명 세대 선박)를 지원할 수있는 세계 선박 및 사이 토닉 냉동 기술이 포함됩니다.
FTL 여행의 경우 장점은 분명하며 현재로서는 이론적으로 남아 있지만 오늘날 개념이 조사되고 있습니다. 알 큐비 에르 워프 드라이브 (Alcubierre Warp Drive)로 알려진 주목할만한 FTL 개념은 현재 타우 제로 재단 (Tau Zero Foundation)과 NASA의 존슨 우주 센터 (Johnson Space Center)의 Advanced Propulsion Physics Laboratory : Eagleworks (APPL : E)를 포함한 여러 조직들에 의해 연구되고있다.
간결하게 분해하기 위해, 우주 여행의이 방법은 (이론적으로) 선박 앞 공간이 수축되고 배 뒤 공간이 확장되게하는 파도로 시공간 직물을 스트레칭하는 것을 포함한다. 우주선은 우주를 통해“워프 버블”로 알려진이 지역을 타게됩니다. 배가 기포 내에서 움직이지 않고 지역 자체가 움직일 때 따라 가고 있기 때문에 시간 팽창과 같은 기존의 상대 론적 효과는 적용되지 않습니다.
Brannock 박사가 지적한 바와 같이, 이러한 추진 시스템의 장점은 상대성 법칙을 위반하지 않고 "명백한"FTL 여행을 달성 할 수 있다는 것입니다. 또한, 워프 버블로 이동하는 선박은 공간 잔해와의 충돌에 대해 걱정할 필요가 없으며, 달성 가능한 최대 속도의 상한이 없을 것이다. 불행하게도,이 여행 방법의 단점은 똑같이 명백합니다.
여기에는 아직 공간이없는 공간 영역에 워프 버블을 생성하는 알려진 방법이 없다는 사실이 포함됩니다. 또한,이 효과를 만들기 위해서는 극도로 높은 에너지가 필요하며, 배가 일단 들어가면 배가 나오는 알려진 방법은 없습니다. 요컨대, FTL은 당분간 순수한 이론적 개념이며 가까운 미래에 이론에서 실천으로 이동할 것이라는 징후는 없습니다.
브래독 박사는“첫 번째 [전략]은 FTL 여행이지만 다른 전략은 FTL 여행이 매우 이론적이며, 한 가지 옵션은 인간의 삶을 연장하거나 여러 세대의 항해에 참여하는 것입니다. "후자는 큰 크래프트를 기꺼이 설계하려는 의지와 0.1 x c를 달성하기위한 추진 기술 개발을 고려할 때 미래에 달성 될 수 있습니다."
다시 말해, 성간 우주 여행에 대한 가장 그럴듯한 개념은 빛의 속도보다 10 % 이상의 속도를 달성하지 못할 것입니다 – 약 29,979,245.8 m / s (~ 107,925,285 km / h; 67,061,663 mph). 이것은 여전히 대단히 현재까지 가장 빠른 임무는 헬리오스 2 66,000m / s (240,000km / h; 150,000mph) 이상의 최대 속도를 달성 한 임무. 그러나 이것은보다 현실적인 프레임 워크를 제공합니다.
최대 절전 모드 및 정체 연대가 관련된 경우 장점 (및 단점)이 더 즉각적입니다. 우선,이 기술은 실현 가능하며 인간과 동물 모두를위한 짧은 시간 척도에 대해 광범위하게 연구되어 왔습니다. 후자의 경우 자연 최대 절전 모드주기는 최대 절전 모드가 사고없이 몇 개월 동안 지속될 수 있다는 가장 강력한 증거를 제공합니다.
그러나 단점은 모든 미지의 것입니다. 예를 들어, 미세 중력 환경에서 오랜 시간을 소비하여 조직 위축의 위험이있을 수 있습니다. 이것은 인공 중력 또는 다른 수단 (근육의 전기 자극과 같은)에 의해 완화 될 수 있지만, 이것을 시도하기 전에 상당한 임상 연구가 필요합니다. 이러한 테스트는 자체 위험을 초래할 수 있기 때문에 수많은 윤리적 문제가 발생합니다.
SENS (Engineered Negligible Senescence) 전략은 노화 과정을 역전시켜 인간이 장기 우주 비행의 영향에 대응할 수있는 가능성을 제공하는 또 다른 길입니다. 선박에 탑승 한 동일한 세대가 목적지에 도착할 수있는 세대가되도록하는 것 외에도이 기술은 지구에서 줄기 세포 치료 연구를 추진할 잠재력을 가지고 있습니다.
그러나, 장기간 우주 비행의 맥락에서, 완전한 회춘을 달성하기 위해서는 다중 치료 (또는 여행 과정 전체에서 연속적인 치료)가 필요할 수있다. 프로세스를 테스트하고 노화의 개별 구성 요소를 해결하기 위해 사전에 상당한 양의 연구가 필요하며, 다시 한번 많은 윤리적 문제가 발생합니다.
그런 다음 몇 세대의 우주 비행사를 수용 할 수있을만큼 큰 자 급식 및 자 급식 우주선이 사용되는 월드 쉽 (일명 선박)이 있습니다. 이 함선은 기존의 추진력에 의존하기 때문에 다른 별 시스템에 도달하는 데 수세기 (또는 수천 년)가 걸렸습니다. 이 개념의 즉각적인 장점은 우주 탐사의 두 가지 주요 목표를 달성한다는 것인데, 이는 우주에서 인간 식민지를 유지하고 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성으로 여행하는 것을 허용하는 것입니다.
또한, 한 세대의 선박은 현재 가능한 추진 개념에 의존 할 것이며 수천 명의 승무원이 다른 행성을 성공적으로 식민지화 할 가능성이 배가 될 것입니다. 물론, 그러한 큰 우주선을 구성하고 유지하는 비용은 엄청날 것입니다. 인간 승무원을 이렇게 오랜 시간 동안 깊은 공간으로 보내는 데에는 도덕적, 윤리적 도전도 있습니다.
예를 들어, 승무원이 미쳐서 서로를 죽이지 않을 것이라는 보장이 있습니까? 그리고 마지막으로 지구상에서 더 새로운 선진 선박이 개발 될 것이라는 사실이 있습니다. 이것은 나중에 지구를 떠나는 더 빠른 배가 다른 별 시스템에 도달하기 전에 세대 배를 추월 할 수 있음을 의미합니다. 목적지에 도착하기 전에 쓸모 없게 될 가능성이 큰 배에 왜 그렇게 많은 비용을 소비합니까?
마지막으로, 극저온은 생명 연장과 우주 여행을위한 가능한 수단으로 지난 수십 년 동안 광범위하게 연구 된 개념입니다. 여러면 에서이 개념은 최대 절전 모드 기술의 확장이지만 최근의 여러 가지 발전으로 인한 이점이 있습니다. 이 방법의 즉각적인 장점은 기술과 상대 론적 우주에 의해 부과 된 모든 현재 제한을 설명한다는 것입니다.
기본적으로 FTL (또는 0.10을 초과하는 속도)은 중요하지 않습니다. 씨)는 가능하거나 승무원이 잠들고 지속 시간 동안 완벽하게 보존되기 때문에 항해에 걸리는 시간입니다. 게다가, 우리는 극저온 냉동 후 장기 조직과 심지어 전체 유기체가 따뜻해지고 유리화되는 최근의 진보에 의해 입증 된 바와 같이 이미 기술이 작동한다는 것을 알고 있습니다.
그러나 최대 절전 모드보다 위험이 더 큽니다. 예를 들어, 고차 동물과 인간의 생리 및 중추 신경계에 대한 극저온 동결의 장기 효과는 아직 알려져 있지 않습니다. 이것은 시도하기 전에 광범위한 테스트와 인간의 시험이 필요하다는 것을 의미하며, 이는 다시 한번 많은 윤리적 도전을 제기합니다.
결국, 항성 간 여행의 모든 잠재적 방법과 관련된 많은 미지의 것이 있습니다. 마찬가지로, 어느 것이 가장 실현 가능한지를 안전하게 말하기 전에 훨씬 더 많은 연구와 개발이 필요합니다. 한편, 브래독 박사는 항성 간 항해에는 텔레프레즌스 기술을 사용하여 로봇 세계 탐험가가 다른 세계를 보여줄 가능성이 훨씬 높다고 인정합니다.
“거의 확실하게 이것은 폰 노이만 복제 프로브의 초기 개념 (복제를 뺀 것)을 다시 생각합니다.”라고 그는 말했다. “큐브 삿 (Cube Sats) 등은이 목표를 달성 할 수 있지만 인간의 우주 여행만큼 대중의 상상력을 발휘하지는 못할 것입니다. 마틴리스 경은 반 인간 AI 유형 장치의 개념을 제안했다고 생각합니다.
현재, 성간 우주선을 근처의 별 시스템으로 보내는 임무는 하나뿐입니다. 이것은 20 년 만에 레이저 센타 구동 나노 크래프트를 Alpha Centauri에 보내기위한 획기적인 Starshot 일 것입니다. 빛의 속도 20 %의 속도로 4,4704,000m / s (160,934,400km / h; 1 억 mph)로 가속 된 후,이 기술은 알파 센타 우리의 비행을 수행하고 Proxima b의 홈 이미지를 발사 할 수 있습니다.
그 외에도, 외부 태양계로의 환기와 관련된 모든 임무는 로봇 궤도와 탐사선으로 구성되며, 제안 된 모든 승무원 임무는 우주 비행사를 달과 화성으로 보내는 것입니다. 그럼에도 불구하고 인류는 우주 탐사를 시작하고 있으며, 우리는 그것을 넘어서 탐험하기 전에 우리 자신의 태양계 탐사를 끝내야합니다.
결국, 우리가 Kuiper Belt와 Oort Cloud를 넘어서 무엇이 있는지 확인하기 전에 많은 시간과 인내가 필요합니다.
