엘론 머스크는 자신의 장기 계획을 스스로 지키는 사람이 아닙니다. 재사용 가능한 로켓, 전기 자동차 및 혁신적인 태양열 발전을 넘어서, 그는 그의 생애 내에서 화성에 식민지를 세우는 것에 대해 매우 성실했습니다. 여기서 목표는 "백업 위치"를 만들어 인류의 생존을 보장하는 것 이상이며, 심각한 계획과 아키텍처를 요구합니다.
머스크가 화성에 제안한 미션의 이러한 측면과 다른 측면은 "인간을 다중 행성 종으로 만들기"라는 제목의 에세이에 요약되어 있으며,이 논문은 2017 년 6 월호에 게재되었습니다. 새로운 공간. 이 논문은 2016 년 9 월 26 일부터 30 일까지 멕시코 과달라하라에서 개최 된 제 67 차 국제 우주 회의에서 발표 한 내용을 요약 한 것입니다.
이 논문은 스탠포드 대학교 (Stanford University)의 컨설팅 교수이자 편집장 인 Scott Hubbard가 제작했습니다. 뉴스 페이스, 머스크의 오리지널 프레젠테이션 자료와 슬라이드가 모두 포함되어 있습니다. 이번 세기에 화성의 식민지화가 어떻게 이루어질 수 있고 어떤 문제를 해결해야하는지에 대한 머스크의 생각에는 그 안에 들어있다.
여기에는 사람과 페이로드를 화성에 보내는 비용, 여행 할 로켓과 차량의 기술적 세부 사항, 가능한 비용 분석 및 타임 라인이 포함됩니다. 물론 그는 핵심 철학적 질문 인“왜 가야합니까?”를 다루기도합니다. 그리고 "왜 화성?"
이 첫 번째 문제를 해결하는 것은 우주 탐사의 가장 중요한 측면 중 하나입니다. John F. Kennedy의 상징적 인 "우리는 달에 가기로 선택합니다"라는 연설을 기억하십니까? 케네디 정부는 의도를 선포하는 것 외에도 아폴로 프로그램에 투입 한 모든 시간, 에너지 및 돈에 대한 정당성을 제시했습니다. 따라서 케네디의 연설은 무엇보다도 목표가 고귀한 사업이라는 것을 강조했습니다.
머스크는 화성을 살펴보면서 비슷한 분위기를 띠며 생존과 인류의 우주 확장 필요성을 강조했다. 그가 말했듯이 :
“실제로 두 가지 기본 경로가 있다고 생각합니다. 역사는 두 방향을 따라 분기 될 것입니다. 한 가지 길은 우리가 영원히 지구에 머무르는 것이며, 결국에는 멸종 사건이있을 것입니다. 나는 즉각적인 종말의 예언을 가지고 있지 않지만, 결국에는 종말의 사건이있을 것이라고 역사는 암시한다. 대안은 우주를 지니고있는 문명과 다 행성 종이되는 것입니다. 저는 여러분이 올바른 길로가는 데 동의하길 바랍니다.”
화성을 자연스럽게 선택하는 것은 조금 더 힘든 판매였습니다. 물론, 화성은 지구와 많은 유사점을 지니고 있기 때문에 종종“지구의 쌍둥이”라고 불리는 이유는 과학 연구의 목표가되고 있습니다. 그러나 표면에 장기간 머무르는 것은 다소 매력적이지 않습니다. 그렇다면 왜 자연스러운 선택일까요?
머스크가 설명 하듯이 근접성은 그것과 관련이 많다. 물론 금성은 지구와 더 가까우며 화성에서는 5,300 만 km (3,4796,787 마일)에 비해 4,100 만 km (25,476,219 마일)에 가깝습니다. 그러나 금성의 적대적인 환경은 잘 기록되어 있으며 초 고밀도 대기, 납과 황산 비를 녹일 수있을 정도로 높은 온도를 포함합니다! 수은은 너무 뜨겁고 답답하며 조 비안 달은 매우 먼 곳입니다.
머스크와 관련하여 가까운 미래를위한 두 가지 옵션 만 남겨둔다. 하나는 달이며, 앞으로 몇 년 안에 영구적으로 정착 할 것입니다. 실제로 ESA, NASA, Roscosmos 및 Chines National Space Administration 사이에는 달 전초 기지를 건설하려는 계획이 부족하지 않아 ISS의 후임자 역할을 할 것입니다.
그러나 화성에 비해 자원이 풍부하지 않고 대기가 없으며 중력 (0.165)까지의 주요 전환을 나타냅니다. 지 0.376과 비교 지) 및 기간 (28 일 대 24.5 시간)이 관련됩니다. 화성에 가야하는 가장 큰 이유는 바로 우리의 선택이 제한적이며 화성은 현재 우리에게 접근 할 수있는 모든 시체 중 가장 지구와 비슷하다는 사실입니다.
또한 머스크는 식민지 주민들이 테라포밍 과정을 시작하여 시간이 지남에 따라 지구와 같은 분위기를 조성 할 수 있다는 사실을 허용합니다. 그가 말했듯이 (강조를 위해 추가됨) :
“실제로 우리는 초기 화성이 지구와 매우 흡사하다고 생각합니다. 실제로 우리가 화성을 데울 수 있다면 다시 한 번 두꺼운 대기와 액체 바다를 갖게 될 것입니다. 화성은 지구보다 태양에서 약 절반 정도 떨어져 있으므로 여전히 햇빛이 적당합니다. 조금 춥지 만 예열 할 수 있습니다. 그것은 매우 유용한 분위기를 가지고 있으며, 주로 질소와 아르곤과 다른 미량 원소가있는 CO2이므로 대기를 압축하여 화성에서 식물을 재배 할 수 있습니다.
“지구의 약 37 %에 달하는 중력을 가지고 있기 때문에 화성에있는 것은 매우 재미있을 것입니다. 따라서 무거운 물건을 들어 올려 묶을 수 있습니다. 또한 그 날은 지구와 매우 가깝습니다. 현재 지구에는 70 억 명이 있고 화성에는 없기 때문에 인구를 바꾸면됩니다.”
당연히, 가장 중요한 차량이 없으면 임무를 수행 할 수 없습니다. 이를 위해 Musk는 연례 IAC 회의를 통해 회사 간 행성 간 운송 시스템 계획을 발표했습니다. ITS는 Mars Colonial Transporter (2012 년 Musk가 이야기하기 시작한)의 업데이트 버전으로 재사용 가능한 로켓 부스터와 행성 간 우주선이라는 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
이러한 구성 요소로 화성에 도달하는 프로세스에는 몇 가지 단계가 포함됩니다. 먼저, 로켓 부스터와 우주선이 이륙하여 우주선이 궤도로 전달됩니다. 다음으로, 우주선이 주차 궤도를 가정하고, 승압기는 유조선 기술로 장전하기 위해 지구로 돌아갑니다. 이 차량은 우주선과 동일한 디자인이지만화물 지역 대신 추진 탱크를 포함합니다.
유조선은 우주선과 함께 궤도에 오르고 화성으로의 여행을 위해 연료를 공급할 부스터와 함께 궤도로 발사됩니다. 전체적으로, 추진제 유조선은 궤도에있는 동안 우주선의 탱크를 채우기 위해 3 ~ 5 회 정도 올라갑니다. 머스크는 우주선 발사와 승압기 회수 사이의 소요 시간이 20 분 정도로 낮을 것으로 추정했다.
이 과정 (Musk가 나아갈 경우)은 26 개월마다 (화성과 지구가 가장 가까운 곳에있을 때) 화성을 왕복하는 여러 우주선을 포함하도록 확장됩니다.
“궁극적으로 1,000 개 이상의 우주선이 궤도를 기다리고있을 것입니다. 따라서 화성 식민지 함대는 대량으로 출발 할 것입니다. 우주선을 궤도에 올리는 데 2 년이 걸렸기 때문에 부스터와 유조선을 자주 사용하여 실제로 재사용 할 수 있습니다. 우주선을 사용하면 우주선의 수명이 얼마나 길어야하는지, 즉 30 년 정도 걸릴 수 있기 때문에 재사용이 줄어 듭니다.
로켓의 구조 측면에서, 그것은 연료 탱크를 둘러싸고있는 고급 탄소 섬유 외부로 구성 될 것이며, 이는 자생 가압 시스템에 의존 할 것이다. 여기에는 엔진의 열교환을 통해 연료와 산소가 가스화되어 탱크를 가압하는 데 사용됩니다. 이것은 현재 팔콘 9 로켓에 사용되는 것보다 훨씬 간단한 시스템입니다.
부스터는 스러스트를 발생시키기 위해 동심 고리로 배열 된 42 개의 랩터 엔진을 사용합니다. 외부 링에 21 개 엔진, 내부 링에 14 개, 중앙 클러스터에 7 개 엔진이있는 부스터는 11,793 톤 (13,000 톤) – 128 메가 뉴턴 – 12,714 미터의 진공 추력을 추정 할 수 있습니다. 톤 (14,015 톤) 또는 138 MN. 이것은 로켓 성능 바가 로켓의 물리적 크기를 초과하는 최초의 우주선이 될 것입니다.
우주선의 경우, 디자인에는 가압되지 않은 섹션이 아래에있는 상단의 가압 섹션이 필요합니다. 가압 구역은 최대 100 명의 승객을 수용 할 수 있으며 (Musk는 여행 당 200 명까지 수용 할 수있을 것으로 생각) 화성 식민지를 건설하는 데 필요한 모든 수하물과화물은 아래의 비가 압 구역에 보관됩니다.
승무원 구획 자체에 관해서는 머스크는 운송 시간이 길기 때문에 시간이 지루하지 않은 방법을 분명히 설명했습니다. "따라서 승무원 실 또는 탑승 실은 무중력 게임을 할 수 있도록 설치되어 있습니다." “영화, 강당, 오두막 및 식당이있을 것입니다. 가는 것이 정말 재미있을 것입니다. 당신은 즐거운 시간을 보낼 것입니다!”
이 두 섹션 아래에는 액체 산소 탱크, 연료 탱크 및 우주선 엔진이 있습니다. 베이스의 스러스트 콘에 직접 부착되는 엔진은 361 초의 특정 임펄스 (Isp)를 생성하는 3 개의 해수면 엔진의 외부 링과 6 개의 진공 엔진의 내부 클러스터로 구성됩니다. 382s Isp를 생성합니다.
우주선의 외부에는 또한 SpaceX가 Dragon 우주선에서 사용하는 것과 동일한 재료로 구성되는 열 차폐 장치가 장착됩니다. 이것은 SpaceX가 세 번째 버전 인 페놀 함침 탄소 제거기 (PICA)로 알려져 있습니다. 머스크는 유조선이 선박을 보충 할 수있는 횟수에 따라 행성 간 우주선이 화성으로 450 톤의화물을 운송 할 수있을 것으로 추정하고있다.
또한 Earth-Mars 랑데부에 따라 소요 시간은 단 80 일 (6km / s의 속도로 표시) 일 수 있습니다. 그러나 머스크는 시간이 지남에 따라이를 30 일로 단축하여 비교적 짧은 시간 내에 화성에 상당한 인구를 확보 할 수있게되기를 희망합니다. 머스크가 지적한 바와 같이, 여기에 백만의 마법 숫자는 화성에 자립 식 식민지를 건설하는 데 필요한 사람들의 수를 의미합니다.
그는 이것이 큰 도전이 될 것이라고 인정했으며 한 세기가 지나면 완료 될 수 있다고 말했다.
“만 2 년마다 갈 수 있고 배당 100 명이 있다면 10,000 번의 여행입니다. 따라서 여행 당 100 명 이상이 올바른 규모의 순서이므로 승무원 섹션을 확장하고 궁극적으로 1 인당 비용을 줄이기 위해 비행 당 200 명 이상의 사람들을 데려 갈 수 있습니다. 그러나 10,000 편의 비행은 많은 편이므로 궁극적으로 1,000 척 정도를 원할 것입니다. 최대 1,000 척을 구축하는 데 시간이 걸립니다. 첫 번째 우주선이 화성으로 이동하는 시점부터 백만 인의 임계 값에 도달하는 데 걸리는 시간은 아마도 총 화성 랑데부 20 ~ 50 개 사이 일 것입니다. 따라서 완전히 자아를 달성하려면 40 ~ 100 년이 소요됩니다. 화성에 문명을 유지. "
ITS의 발사 준비가 완료되면 SpaceX는 현재 Falcon 9 발사를 수행하는 플로리다의 케네디 우주 센터에있는 Launch Pad 39A에서 발사합니다. 물론 모든 식민지화 노력의 가장 어려운 측면은 비용입니다. 현재와 현재의 방법을 사용하여 백만 명이 넘는 사람들을 화성에 보내는 것은 간단하지 않습니다.
머스크는 아폴로 시대의 방법을 시금석으로 사용하여 화성으로가는 데 드는 비용은 1 인당 약 100 억 달러가 될 것이라고 밝혔다. 달에 발을 딛고있는 12 명의 우주 비행사. 당연히 이것은 인구 100 만 명의 자립 식 식민지를 만들기에는 너무 높다.
그 결과 머스크는 사람들을 화성으로 운송하는 데 드는 비용이 무려 5 백만 % 감소해야한다고 주장했다. 우주 발사와 관련된 비용을 낮추려는 Musk의 열망은 잘 알려져 있으며, 그가 SpaceX를 설립하고 재사용 가능한 기술을 개발하기 시작한 이유입니다. 그러나 화성으로가는 여행이 발생하기 전에 화성 행 티켓이 중간 집과 거의 같은 비용, 즉 $ 200,000 정도가 될 정도로 비용을 낮추어야합니다.
이 작업을 수행하는 방법에 대해 몇 가지 전략이 설명되어 있으며, NASA와 같은 우주 기관 및 우주 기관이 이미 적극적으로 추구하고 있습니다. 여기에는 로켓의 모든 단계와화물 모듈 (첫 번째 단계뿐만 아니라)을 검색하고 재사용 할 수있는 전체 재사용 성이 포함됩니다. 궤도에서의 급유는 두 번째 수단이므로 우주선이 지구에서 필요한 연료를 모두 운반 할 필요는 없습니다.
또한, 화성에서 화성에 연료를 보급하여 귀환 여행을 할 수있는 화성에 추진제 생산 옵션이 있어야합니다. 이 개념은 과거에 달과 화성의 임무를 위해 탐구되었습니다. 그리고 화성의 경우, 대기 및 냉동 CO2의 존재와 토양과 북극 얼음 뚜껑에 물이 존재한다는 것은 메탄, 산소 및 수소 연료가 모두 제조 될 수 있음을 의미합니다.
마지막으로, 어떤 추진 제가 가장 좋을지에 대한 질문이 있습니다. 그대로, 등유 (로켓 연료), 수소 및 메탄과 같은 기본적인 선택이 있습니다. 이들 모두는 특정 장점을 제공하며 화성에서 현장에서 제조 될 수 있습니다. 그러나 비용 편익 분석에 따르면 머스크는 메탄이 가장 비용 효율적인 추진제라고 주장했다.
항상 그렇듯이 머스크는 타임 라인과 다음 단계 문제도 제기했습니다. 이것은 지난 10 년 반 동안의 SpaceX의 성과로 구성되었으며, 앞으로 수십 년 동안 회사가 바라는 바에 대한 개요가 이어졌습니다.
여기에는 약 4 년 만에 최초의 행성 간 우주선 개발이 포함되며, 이후 궤도 궤도 시험 비행이 뒤따를 것입니다. 그는 우주선이 어떻게 상용 응용 프로그램을 가질 수 있는지를 암시하여 전 세계로화물을 빠르게 운송하는 데 사용되었습니다. 부스터의 개발에 관해서는, 이것은 기존의 팔콘 9 부스터를 단순히 확장하는 것을 포함하기 때문에 이것은 비교적 간단한 과정이라고 지적했다.
그 외에도 그는 (모든 것이 잘 진행된다고 가정 할 때) 10 년의 기간이 모든 구성 요소를 하나로 모아서 사람들을 화성으로 데려 오는 데 충분하다고 추정했습니다. 마지막으로, 화성 이외의 ITS로 달성 할 수있는 것들을 엿볼 수있었습니다. 이름에서 알 수 있듯이 머스크는 언젠가 태양계의 다른 목적지로 임무를 수행하기를 바라고있다.
현장 연료 생산의 기회 (풍수가 풍부함)를 감안할 때 목성과 토성의 달은 가능한 목적지로 언급되었습니다. 그러나 유로파, 엔셀라두스, 타이탄과 같은 달 너머 (모두 언급 된)는 태양계의 넵튠 횡단 지역의 목적지까지 가능성이 있다고 지적했다.
명왕성에도 표면에 풍부한 수빙이 존재하기 때문에 머스크는 쿠퍼 벨트와 오트 클라우드에 임무를 수행하기 위해 여기에 급유 창고를 지을 수 있다고 주장했다. 그는 "성간 여행에는이 방법을 권장하지 않지만이 기본 시스템 (주유소가있는 경우)은 더 큰 태양계 전체에 대한 완전한 액세스를 의미한다"고 인정했다.
머스크가 연례 IAC 회의에 자신의 계획에 대한 세부 사항을 발표 한 지 몇 달이 지난 후이 논문의 출판은 자연스럽게 승인과 회의론을 만들어 냈다. 머스크의 타임 라인과 그 안에 포함 된 제안을 전달할 수있는 능력에 의문을 제기하는 사람들이 있지만, 다른 사람들은 머스크가 화성 식민지가 금세기에 일어나는 것을보고 싶어하는 오랜 세월의 욕구를 충족시키는 데 중요한 단계라고 생각합니다.
Scott Hubbard는 우주 탐험의 역사, 미래 세대가 접근 할 수있는 우주 탐험의 역사에 귀중한 공헌을합니다. NASA 보관 자료가 역사를 연구하는 데 사용되는 것과 매우 유사한 방식으로 화성 탐사의 역사를 차트로 표시 할 수 있습니다. 달 착륙. 그가 말한대로 :
“제 생각에이 백서를 게시하면 우주인 커뮤니티가 모든 차트와 함께 SpaceX 비전을 인쇄하여 읽을 수있는 기회를 제공 할뿐만 아니라 향후 연구 및 계획을위한 소중한 보관 참조 자료로도 사용됩니다. 저의 목표는 New Space를 새로운 탐험 개념, 특히 우주를 여행하는 인간에게 기업가 적 경로를 제안하는 출판물을 공개하기위한 포럼으로 만드는 것입니다.”
엘론 머스크는 크게 생각하고 큰 꿈을 꾸는 데 익숙하지 않습니다. 그리고 과거에 그의 많은 제안들이 그가 원래 지정한 시간 안에 나오지 않았지만, 그가 지금까지 배달되었다는 것을 아무도 의심 할 수 없습니다. 그가 화성 탐사를 장려하기 위해 15 년 전에 창립 한 회사를 인수하고 식민지화 노력을 이끌 기 위해 그것을 사용할 수 있다면 매우 흥미로울 것입니다!
최신 정보: 머스크는이 출판물에 대해 허바드에게 감사의 말을 전하고 "곧 계획이 크게 변경 될 것"이라고 밝혔다.
SpaceX가 제공 한 IAC 67 차 연례 회의에서 Musk의 연설에 대한이 비디오를 확인하십시오.
