2015 년 7 월 14 일 새로운 지평 이 임무는 명왕성을 비행 한 최초의 로봇 우주선이되었을 때 역사를 만들었습니다. 2018 년 12 월 31 일, Kuiper Belt Object (KBO) – 울티마 툴레 (Ultima Thule, 2014 MU69)와 교전하는 최초의 우주선으로 다시 역사를 만들었습니다. 또한 보이저 2 프로브는 최근에 자매 프로브 (보이저 1) 성간 공간에서.
이러한 성과를 감안할 때 성간 임무에 대한 제안이 다시 한 번 고려되고 있음을 이해할 수 있습니다. 그러나 그러한 사명에는 무엇이 수반되며, 그만한 가치가 있습니까? 성간 연구 이니셔티브 (i4iS)의 공동 창립자이자 성간 비행의 주요 지지자 인 켈빈 F. 롱 (Kelvin F. Long)은 최근 현장 별 정찰을 수행하기 위해 로봇 임무를 근처의 별 시스템으로 보내는 아이디어를 뒷받침하는 논문을 발표했습니다.
“성간 탐사 : 천문학과 천체 물리학의 이점”이라는 제목의 논문은 최근에 온라인으로 게재되었습니다. 이 논문은 2019 년 10 월 10 일, 제 70 회 국제 우주 우주 회의의 일부인 미래 우주 천문학 및 태양계 과학 임무에 관한 제 47 회 IAA 심포지엄에서 Long이 발표 할 자료를 요약합니다. 구체적으로 우주 기관 전략 및 계획을 다루는 세션.
먼저 Long은 천문학 / 천체 물리학 (특히 우주 망원경이 관련된 장소)과 로봇 프로브를 사용한 우주 탐사가 어떻게 우리 종에 중대한 영향을 미쳤는지를 설명합니다. 이메일을 통해 Space Magazine에 설명한대로 :
“천문학적 노력은 태양계, 은하계 및 더 넓은 우주의 기원과 진화에 대한 지식의 지평을 열었습니다. 우리가 별을 바라 보면서 수만 년 동안 인간이 행한 활동이며, 그들은 우리의 호기심을 자극했습니다. 별을 만질 수는 없었지만 별을 볼 수 있었으며, 계측을 통해 별을 더 가까이 볼 수있는 가능성이 생겼습니다. 그런 다음 전자기 스펙트럼의 발견은 우리가 전에는 해보지 못했던 방식으로 우주를 이해하는 데 도움이되었습니다.”
현재, 행성과 천체를 연구하려는 인류의 노력은 전적으로 태양계에 국한되어 있습니다. 가장 먼 로봇 임무는 여행했다 보이저 1 과 2 우주 탐사선)은 태양계와 성간 매체 사이의 경계인 헬리오 파우스의 외부 가장자리에 있습니다.
이 모든 임무는 우리에게 행성 형성, 태양계의 역사와 진화, 그리고 행성 지구 자체에 대해 많은 것을 가르쳐주었습니다. 최근 수십 년간 미션 배치는 허블, 스피처, 찬드라, 케플러, 그리고 외계 행성 측량 위성 통과 (TESS)는 태양계를 넘어 수천 개의 행성을 공개했습니다.
당연히 이로 인해 외계 행성을 직접 탐험 할 수있는 임무 미션에 대한 관심이 새로워졌습니다. 같은 방식으로 임무는 전령, 주노, 새벽, 새로운 지평 머큐리, 목성, 세레스, 베스타, 명왕성을 각각 탐험했으며,이 임무는 스텔라 간 격차를 좁히고 먼 행성의 이미지와 데이터를 다시 전송하는 역할을합니다.
"[문제] 우리는 단지 그것들을 멀리서 바라 보는 것에 만족 하는가 아니면 우리가 가고 싶은가?" 오래 말했다. 우주 탐사선은 장거리 원격 감지에 비해 분명한 이점을 제공하며, 이는 궤도 또는 표면에서 현장 과학적 조사를 수행 할 가능성이 있습니다. 지구와 심지어 태양계까지도 빈 공간 가운데 단순한 옅은 파란색 점으로 축소 된 우주에서 우리는 언젠가 시도하지 않는 것이 미치 겠죠.”
그러나 물론 다른 태양계를 탐험 할 가능성은 최소한의 비용이 아니라 몇 가지 큰 어려움을 안겨줍니다. 아폴로 프로그램의 비용은 대략 254 억 달러로 인플레이션 조정시 1,437 억 달러로 추정됩니다. 그러므로 다른 별에게 배를 보내는 것은 수조에 달하는 것과 같습니다.
그러나 Long이 설명했듯이 이러한 모든 과제는 두 가지 범주로 요약 할 수 있습니다. 첫 번째는 필요한 기술 성숙도가 부족하다는 사실을 설명합니다.
“모든 우주선과 마찬가지로 성간 우주 탐사선은 임무를 달성하고 목표에 성공적으로 도달하고 데이터를 획득하기 위해 힘, 추진력 및 기타 시스템이 필요합니다. 합리적인 인간의 삶의 시간에 가장 가까운 별을 향한 여행을 달성하고 추진 시스템에 전력을 공급할 수있을만큼 빠르게 이동할 수있는 우주선을 만드는 것은 쉽지 않으며, 우리가 지금까지 우주로 발사 한 기술의 성능을 몇 가지 순서로 능가합니다. 규모. 그러나 물리 및 공학적 관점에서 이러한 기계가 작동하는 기본 원리는 잘 이해되어 있습니다. 이를 가능하게하기 위해 집중된 노력의 프로그램 만 있으면됩니다.”
이전 게시물에서 언급했듯이 가장 가까운 별까지 모험을하려면 엄청나게 오랜 시간이 걸렸습니다. 기존 기술을 사용하면 알파 센타 우리에 도달하는 데 19,000 년에서 81,000 년 사이의 우주선이 필요합니다. 핵 추진 (아직 실행 가능하지만 아직 테스트되지 않은 기술)을 사용하더라도 여전히 도달하는 데 1000 년이 걸릴 것입니다.
Long에 따르면 두 번째 주요 이슈는 정치적 의지가 없다는 것이다. 현재 지구는 여러 문제에 직면 해 있으며, 그 중 가장 큰 문제는 인구 과잉, 빈곤 및 기후 변화입니다. 이러한 문제들이 결합 된 것은 본질적으로 인류가 자원 감소와 동시에 수십억의 더 많은 사람들의 요구를보아야한다는 것을 의미합니다.
Long은“지구에서 경쟁하는 문제를 겪게되면서 오늘날 그러한 임무의 지출을 승인 할 정당성이 없다고 생각합니다. “잠재적으로 흥미로운 생물학을 가진 외계 행성의 발견은 이것을 바꿀 수 있습니다. 민간 부문은 그러한 임무를 시도 할 가능성이 있지만, 대부분의 민간 노력은 달과 화성에 초점을 맞추기 때문에 앞으로는 그럴 가능성이있다”고 말했다.
Long의 한 가지 예외는 획기적인 이니셔티브입니다. 프로젝트 스타 샷단 20 년 만에 그램 규모 프로브를 Proxima Centauri에 보내는 것을 목표로합니다. 레이저로 최대 60,000km / s (37,282mps)의 속도 또는 20 %의 속도로 가속되는 가벼운 돛을 사용하면 가능합니다.
비슷한 미션 컨셉은 잠자리 프로젝트, Tobias Häfner의 국제 과학자 팀이 개발 한 개념. 흥미롭게도이 제안은 영감을 얻은 동일한 개념 설계 연구에서 나왔습니다. 스타 샷– 2013 년에 성간 연구를위한 이니셔티브 (i4iS)가 주최했습니다.
처럼 별 모양, 그만큼 잠자리 개념은 우주선을 상대 론적 속도로 견인 할 수있는 레이저로 구동되는 가벼운 항해를 요구합니다. 하나, 잠자리 우주선은 그램 규모의 탐침보다 훨씬 무거워서 더 많은 과학 도구를 포함시킬 수 있습니다. 우주선은 도착하자 마자 항해로 인해 느려질 것입니다.
이와 같은 임무는 개발에 1,000 억 달러 정도의 비용이 소요될 수 있지만, Long은 잠재적 인 보상을 고려할 때 경제성 측면에서 이것이 확실하다고 생각합니다. 성과에 대해 말하면, 성간 임무에는 많은 것이있을 것이며, 그 모두는 깨달음과 흥미로울 것입니다. Long이 말했듯이 :
“다른 별계를 가까이서 관찰 할 수있는 기회는 우리 자신의 태양계가 어떻게 형성되었는지와 별, 은하, 블랙홀, 암흑 물질 및 암흑 에너지와 같은 이국적인 현상의 본질에 대해 훨씬 더 잘 이해할 수있게 해줄 것입니다. 또한 생명 발전 시스템의 잠재력에 대한 더 나은 예측을 제공 할 수 있습니다.”
또한 상대 속도로 성간 항법을 수행하는 우주 탐사선이 새로운 물리학을 발견 할 가능성도 있습니다. 현재 과학자들은 양자 역학 (아 원자 수준에서 물질의 거동)과 일반 상대성 이론 (별계, 은하계, 슈퍼 클러스터 등)의 관점에서 우주를 이해하고있다.
현재까지 모든 통합 통합 이론 (GUT)을 찾으려는 모든 시도 – 일명. 모든 이론 (TOE) –이 두 가지 생각 학교를 합병시키는 데 실패했습니다. 오랫동안 다른 스타 시스템에 대한 과학적 임무는 새로운 합성을 제공 할 수 있다고 주장하며, 이는 우리가 우주가 어떻게 전체적으로 기능하는지에 대해 많은 것을 배우는 데 도움이 될 것입니다.
그러나 물론, 인생을 찾는 것 중 가장 큰 것을 언급하지 않고는 보수에 대한 이야기가 완료되지 않을 것입니다! 그것이 단지 미생물의 식민지였다하더라도 과학적 의미는 엄청날 것입니다. 지능적인 종을 찾는 의미에 대해서는 의미가 없습니다. 또한 우주에서 인류가 혼자인지 아닌지에 대한 영원한 질문을 해결할 것입니다.
Long은“지능 한 삶을 찾는 것은 게임 체인저가 될 것입니다. 우리가 그러한 종들과 접촉하고 서로 지식을 공유한다면, 이것은 우리의 과학뿐만 아니라 우리의 개인적 철학에도 중대한 영향을 미칠 것입니다. "이것은 인류 기원의 오래된 질문을 고려할 때 중요합니다."
물론 그러한 임무를 고려하기 위해서는 많은 일이 필요합니다. 우선, 기술적으로 요구되는 개념에 대한 기술 요구 사항 스타 샷미리 해결해야합니다. 상대 속도로 성간 비행과 관련된 모든 잠재적 위험도 마찬가지입니다.
그러나 무엇보다도 우리는 투자에 대한 과학적 수익을 극대화하기 위해 이러한 임무를 어디로 보내야하는지 미리 알아야합니다. 이곳은 전통적인 천문학과 천체 물리학이 큰 역할을 할 곳입니다. Long이 설명한대로 :
다른 별 시스템에서 임무를 시작하기 전에 먼저 사전에 해당 시스템을 방문하는 과학적 가치를 특성화해야하며,이를 위해서는 장거리 천문 관측 플랫폼이 필요합니다. 그런 다음 프로브가 시작되면 우주 거리 눈금의 측정을 교정하는 데 도움이되며, 이는 천문학 장비를 개선하는 데 도움이됩니다. 그러므로 우주와 우주에서의 그 위치에 대해 깨달음을 원하는 어떤 종들은 서로를 향상시키기 때문에 두 가지 형태의 탐구를 포용해야한다는 것이 분명합니다.
인류가 성간 임무에 시간, 에너지 및 자원을 투입하기 위해 준비되기까지 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 또는 기존 제안서에서 모든 기술적 및 물류 문제가 해결되기까지는 수년이 걸리기도합니다. 어느 쪽이든, 성간 임무가 시작되면, 그것은 순간적이고 매우 역사적인 사건이 될 것입니다.
그리고 가장 가까운 별 시스템에서 데이터를 다시 보내기 시작하면 역사상 최고의 이벤트가 될 것입니다. 기술의 필요한 발전 외에도 중요한 투자가 이루어질 수있는 의지 만 있으면됩니다.
