달로 돌아 오는 것은 많은 과학자들과 우주 비행사들에게 열렬한 꿈이었습니다. 1969 년 7 월 20 일, 최초의 우주 비행사가 달에 발을 디딘 아폴로 프로그램이 완성 된 이래로, 우리는 달로 돌아가서 그곳에 머무를 방법을 찾고있었습니다. 그 당시 여러 제안서가 작성되어 검토되었습니다. 그러나 용감한 말과 대담한 서약에도 불구하고 모든 경우에 이러한 계획은 실패했습니다.
그러나 2014 년 8 월에 열린 워크숍에서 NASA의 대표들은 하버드 유전 학자 조지 교회 (George Church), X Prize Foundation의 피터 디아 만 디스 (Peter Diamandis)를 만나고 우주 탐사에 투자하여 달로 돌아 오는 저비용 옵션에 대해 논의했습니다. 최근 특별 호에 실린 논문 새로운 공간, 2022 년까지 달에 정착촌을 건설 할 수있는 방법과 비교적 낮은 비용으로 100 억 달러를 설명하십시오.
간단히 말해서, 달에 기지를 세우면 많은 이점이 있습니다. 미래 우주 임무, 특히 2030 년대에 계획된 화성에 수십억 달러를 줄일 수있는 급유소를 제공하는 것 외에도 과학 연구와 새로운 기술의 시험을위한 독특한 기회를 제공 할 것입니다. 그러나 하나를 건설하려는 계획은 두 가지 주요 가정에 의해 지속적으로 방해를 받고 있습니다.
첫 번째는 자금 조달이 극복해야 할 가장 큰 장애물이며 지난 50 년간의 우주 임무 비용을 감안할 때 이해할 수 있습니다. 이를 아폴로 프로그램은 오늘날의 달러로 약 1,500 억 달러에 달할 것입니다. 한편, 2015 년 NASA의 연간 예산은 약 180 억 달러였으며 2016 년은 190 억 달러에이를 것으로 예상됩니다. 우주 탐험이 국가 안보의 문제가 아닌 시대에는 돈이 더 희박합니다.
두 번째 가정은 대통령이“달로 돌아와서 머물러야한다”는 임무는이 문제를 극복하고 필요한 예산을 확보하는 데 필요한 전부라는 것입니다. 그러나 반복 된 시도에도 불구하고, 갱신 된 음력 또는 우주 탐사에 대한 권한이이 문제를 해결하지 못했습니다. 간단히 말해, 우주 탐사는 막대한 예산이 필요하고 정부가이를 이용할 수있게해야한다는 기존의 사고로 인해 방해를받습니다.
실제로 최근 몇 년간 이루어진 많은 발전으로 비용이 훨씬 적게 드는 임무를 허용하고 있습니다. 이것이 우주 탐사와 인류에게 달 기반이 어떻게 유익 할 수 있었는가는 2014 워크샵에서 논의 주제였습니다. NASA의 우주 생물 학자 크리스 맥케이 (Chris McKay)는 새로운 공간 저널 시리즈 – 전자 우편을 통해 스페이스 매거진에게 달에 비용 효율적인 기반의 주요 이점 중 하나는 다른 임무를 경제적 인 영역으로 가져올 것이라는 점입니다.
그는“단순한 인간 착륙이 아니라 화성에 대한 장기 연구 기지에 관심이있다”고 말했다. “달에 대한 연구 기반을 구축하는 것은 우리가 그것을 수행하는 방법을 알고 지속 가능한 방식으로 수행 할 수 있음을 보여줍니다. 우리는 달 기반, 화성에 대한 인간의 임무, 소행성에 대한 인간의 임무가 모두 상호 배타적 일 정도로 비용이 너무 높은 현재 상황에서 벗어나야합니다. 비용을 10 배 이상 줄일 수 있다면 모든 것을 할 수 있습니다.”
이것의 중심에는 지난 10 년 동안 발생한 몇 가지 주요 변경 사항이 있습니다. 여기에는 우주 발사 사업의 개발이 포함되어 개별 발사 비용이 전반적으로 감소했습니다. NewSpace 산업의 출현 (다양한 민간 민간 항공 우주 벤처의 일반적인 용어)은 최근 기술의 발전을 이룩하고 우주에서 이들을위한 응용 프로그램을 찾고있는 또 다른 산업입니다.
McKay에 따르면, 이러한 기술 및 기타 기술 개발은 예산 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. “발사 비용 외에도 달 기반의 비용을 낮추는 데 핵심은 지구에서 개발중인 지속 가능성 기술을 활용하는 것입니다. 내가 가장 좋아하는 예로는 3D 프린팅, 전기 자동차, 자율 로봇 및 재활용 화장실 (청색 화장실 등)이 있습니다.”
X Prize Foundation의 전 이사이자 시리즈의 주요 저자 중 한 명인 Alexandra Hall도이 음력 기반을 기능적으로 만드는 데 신흥 기술의 중요성을 표명했습니다. 그녀가 전자 우편을 통해 Space Magazine에 말한 바와 같이, 이는 지구상에서, 특히 인구 증가가 자원 감소와 일치하는 앞으로 수십 년 동안 중요한 이점을 가질 것입니다.
그녀는“달의 장기적인 삶을 유지하는데 필요한 생명 유지와 폐쇄 루프 생활의 진보는 의심 할 여지없이 환경과 기후 변화와 자원 감소로 살 수있는 우리의 능력 모두에 도움이되는 긍정적 인 분리를 제공 할 것”이라고 그녀는 말했다. “달에 이미 존재하는 구조물을 구축하는 방법을 알아낼 수 있다면,이 기술을 사용하여 지구의 현장 재료로 인프라와 피난처 솔루션을 만들 수 있습니다. 우리가 그곳에있는 암석을 사용할 수 있다면 전 세계에 아스팔트와 벽돌을 운송하는 것을 피할 수 있습니다!”
음력 기반을 비용 효율적으로 만드는 또 다른 중요한 측면은 민간 및 공공 부문 간의 파트너십뿐만 아니라 국제 파트너십의 가능성이었습니다. Hall이 설명했듯이 :
“우리의 달 탐사 노력의 결실을위한 상업 시장이있을 것이지만, 초기 시장은 정부에 의해 지배 될 것입니다. 민간 부문은 정부가 장기 탐사 목표를 지정하고 약속 할 때 비용 효과적이고 경쟁력있는 솔루션을 제공하는 방식으로 가장 잘 대응할 수 있습니다. Google Lunar XPRIZE의 승리는 달에 영구 정착을 추구하는 다른 민간 및 상업 파트너를 쫓아 낼 것이며, 이는 상당한 정부 참여의 필요성을 없앨 수 있다고 생각합니다. 소규모 회사가 실제로 달에 도착하여 생산성을 높일 수 있음을 입증하면 다른 사람들이 새로운 사업을 계획하고 노력할 수 있습니다.”
이 기지가 어디로 가고 어떻게 될지에 대해서는 서문 기사“저비용 음력 해결을 향하여”에 설명되어 있습니다. 본질적으로, 제안 된 음력 기지는 극 중 하나에 존재하며 남극의 미국 남극 관측소에서 모델링됩니다. 그것은 NASA 또는 국제 컨소시엄에 의해 운영되며 약 10 명의 승무원, 직원 및 현장 과학자들의 혼합으로 1 년에 3 번 회전 할 것입니다.
자율적이며 원격으로 작동되는 로봇 장치의 도움을받는 기지에서의 활동은 주로 논문 연구를 수행하는 대학원생이 현장 연구를 지원하는 데 중점을 둘 것입니다. 주민들의 또 다른 주요 활동은 NASA가 향후 수십 년 동안 우주 비행사를 파견하고 싶어하는 화성에서 사용할 수있는 기술 및 프로그램 선례를 테스트하는 것입니다.
이 시리즈에서 여러 번 반복되는 것은 상대적으로 저렴한 100 억 달러의 비용으로이 작업을 수행 할 수 있다는 점입니다. 이 전체 평가는“상업용 공간 기능 및 공공-민간 파트너를 활용하는 진화 가능한 음력 아키텍처의 경제 평가 및 시스템 분석 요약”이라는 제목의 논문에 요약되어 있습니다. 결론적으로 :
“COTS 프로그램과 같은 최근의 NASA 프로그램 혁신 경험에 따르면, 달로의 인간의 귀환은 이전에 생각했던 것보다 비싸지 않을 수 있습니다. 미국은 권한을 부여한 후 5-7 년 안에 달의 표면으로 인간을 귀환시켜 독립된 경쟁 상업 서비스 제공 업체 2 곳에 대해 약 100 억 달러 (–30 %)의 총 비용을 책정 할 수있었습니다. 파트너십 방법을 사용하여 각 제공 업체에 대해 약 50 억 달러를 제공합니다.”
시리즈에서 논의 된 다른 문제는 기지의 위치와 생명 유지 시스템의 성격입니다. “음력 산업화, 경제 개발 및 정착을위한 사이트 선택”이라는 제목의 기사에서,이 사례는 북극 또는 남극 지역에 위치한 기지에 대한 것입니다. Skycorp의 창립자이자 CEO 인 Dennis Whigo가 작성한이 기사는 벤처 자본가와의 협의를 통해 개발 된 입력 매개 변수를 사용하여 음력 기지의 두 가지 잠재적 사이트를 식별합니다.
여기에는 전력 가용성, 광역에서의 저비용 통신, 가능한 물 (또는 수소 기반 분자) 및 기타 자원의 가용성 및 표면 이동성의 문제가 포함됩니다. 이 평가에 따르면, 북극 지역은 태양력에 대한 충분한 접근성 때문에 좋은 위치에 있습니다. 남극은 또한 수빙의 존재로 인해 잠재적 인 장소 (특히 Shackleton 분화구)로 식별됩니다.
마지막으로,이 시리즈는 지구상의 사람들에게 광범위한 혜택을 줄 수있는 경제 기회 문제를 탐구합니다. 이 중 가장 중요한 것은 우주 태양 광 발전 (SSP)을 창출 할 수있는 가능성이며, 인류가 화석 연료에 의존하고 지구 기반 태양력의 한계에 대한 가능한 해결책으로 탐구 된 개념입니다.
지구 기반의 태양열 수집기는 기상 현상 (예 : 날씨)과 지구의 일주기 (야간)에 의해 제한되는 반면, 궤도에 놓인 태양열 수집기는 24 시간 내내 태양으로부터 에너지를 수집 할 수 있습니다. 그러나 발사 및 무선 에너지 전송 비용 문제로 인해이 옵션은 재정적으로 매력적이지 않습니다.
그러나“Lunar-Based Self-Replicating Solar Factory”에 나와있는 것처럼 달에 공장을 설립하면 비용을 4 배나 줄일 수 있습니다. 이 공장은 자체 복제 시스템 (SRS)을 사용하여 자신의 복제본을 생성 한 다음 선형 전자기 가속기 (일명 Mass Driver)를 통해 정지 궤도에 배치 할 수 있습니다.
이 시리즈에서 가장 중요한 주제는 음력 기지가 민간 및 공공 부문과 다른 국가 간의 협력 기회를 제시하는 방법입니다. ISS는 지난 10 년 동안 NASA의 상용 궤도 운송 서비스 (COTS)와 같은 프로그램으로부터 큰 혜택을 얻은 사례를 반복해서 사용합니다.
따라서 왜 NASA와 COTS의 혜택을받은 회사가이 모델을 달까지 확장하고자하는지 이해할 수 있습니다. 종종 Lunar Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS) 프로그램이라고합니다. 달에 인간의 존재를 확립하는 것 외에도,이 노력은 앞으로 몇 년간 화성에 합리적 일 수있는 기술과 능력의 개발을 추진할 것이라는 지식으로 착수되고있다.
달로 돌아와서 영구적 인 인간 정착을위한 토대를 세우는 것은 흥미로운 아이디어입니다. 우주 탐험의 더 넓은 맥락에서 볼 때, 달의 기초가 우주로 더 나아가는 데 어떻게 도움이 될지 흥미 롭습니다. 화성, 소행성대, 아마도 외부 태양계와 그 이상까지.
그리고 각 단계마다 자원 활용 및 과학 연구 기회가 확대 될 것입니다. 그것은 꿈의 물건처럼 들릴 수 있습니다. 그러나 다시 한 번, 1960 년대 말 전에 달에 사람을 두는 아이디어도 마찬가지였습니다. 특정 경험이 우리에게 가르쳐 준 것이 있다면, 다른 세계에 발을 딛는 것이 발자국을 남기는 것입니다!
