2015 년 7 월 14 일,뉴 호라이즌 임무는 명왕성의 저공 비행을 수행 한 최초의 로봇 우주선이되었을 때 역사를 만들었습니다. 2018 년 12 월 31 일,카이퍼 벨트 물체와 랑데부 한 최초의 우주선이 됨으로써 다시 역사를 만들었습니다. 또한,보이저 2 프로브는 최근 성간 공간에서 자매 프로브(보이저 1)에 합류했다.
이러한 성과를 감안할 때 성간 임무에 대한 제안이 다시 한번 고려되고 있다는 것은 이해할 수있다. 그러나 그러한 임무는 무엇을 수반하며 그만한 가치가 있습니까? 켈빈 에프 롱은 성간 연구 이니셔티브의 공동 설립자이자 성간 비행의 주요 지지자 인 최근 현장 정찰을 수행하기 위해 근처의 별 시스템에 로봇 임무를 보내는 아이디어를 뒷받침하는 논문을 발표했습니다.
“성간 탐사선:천문학과 천체 물리학에 대한 이점”이라는 제목의 논문은 최근 온라인에 나타났습니다. 이 논문은 10 월 70 일 국제 우주 회의의 일부인 미래 우주 천문학 및 태양계 과학 임무에 관한 제 47 회 국제 우주 천문학 심포지엄에서 발표 될 자료를 요약 한 것입니다. 10 일,2019;특히 우주국 전략 및 계획을 다루는 세션.
우선,천문학/천체 물리학(특히 우주 망원경이 관련된 곳)과 로봇 탐사선을 이용한 우주 탐사가 우리 종에 지대한 영향을 미쳤는지 설명합니다. 그는 이메일을 통해 오늘 우주에 설명 된 바와 같이:
“천문학적 노력은 태양계,은하계 및 더 넓은 우주의 기원과 진화에 대한 지식의 지평을 열었습니다. 그것은 우리가 별을 향해 보면서 인간이 틀림없이 수만 년 동안 수행 한 활동이며,그들은 우리의 호기심을 격려했다. 우리는 결코 별을 만질 수 없었지만,우리는 그들을 볼 수 있었고,계측은 우리에게 그것들을 더 가까이 볼 수있는 잠재력을 부여했습니다. 그런 다음 전자기 스펙트럼의 발견은 우리가 전에 해본 적이없는 방식으로 우주를 이해하는 데 도움이되었습니다.
현재 행성과 천체를 직접 연구하려는 인류의 노력은 전적으로 태양계에 국한되어 있다. 여행 한 가장 먼 로봇 임무(보이저 1 과 2 우주 탐사선)는 태양계와 성간 매체 사이의 경계 인 태양계의 바깥 쪽 가장자리에있었습니다.
이 모든 임무는 우리에게 행성 형성,우리 태양계의 역사와 진화,그리고 행성 지구 자체에 대해 많은 것을 가르쳐주었습니다. 그리고 최근 수십 년 동안,허블,스피처,찬드라,케플러,그리고 통과 외계 행성 조사 위성(테스)와 같은 임무의 배포는 우리 태양계를 넘어 행성의 수천을 공개했다.
“오 질문은 우리가 멀리서 그들을 보는 것만으로 만족하는가,아니면 거기에 가고 싶는가?”긴 말했다. “우주 탐사선은 장거리 원격 감지에 비해 분명한 이점을 제공하며,이는 궤도 또는 표면에서 직접 현장 과학적 조사를위한 잠재력입니다. 지구와 심지어 우리 태양계가 공허 가운데 단순한 창백한 푸른 점으로 감소되는 우주에서,우리는 어느 날 시도하지 미친 것입니다.”
그러나 물론,다른 태양계 탐험의 전망은 몇 가지 주요 어려움을 제시하며,그 중 가장 적은 비용은 아니다. 관점에 넣어,아폴로 프로그램은 인플레이션을 조정할 때$143.7 억 밖으로 작동하는 약$25.4 억 달러의 비용. 다른 별에 배를 보내는 것은 따라서 수조에 실행하는 것과 같다.
그러나 오랫동안 설명했듯이,이러한 모든 도전은 두 가지 범주로 요약 될 수 있습니다. 첫 번째는 우리가 필요한 기술적 성숙이 부족하다는 사실을 다룹니다:
“모든 우주선과 마찬가지로 성간 우주 탐사선은 임무를 달성하고 성공적으로 목표에 도달하고 데이터를 얻기 위해 전력,추진 및 기타 시스템이 필요합니다. 합리적인 인간 생활 시간에 가장 가까운 별에 여행을 달성 하 고 또한 그 추진 시스템에 전원을 충분히 빨리 갈 수 있는 우주선을 구축,쉽지 않다,그리고 우리가 지금까지 우주로 시작 했다 어떤 기술 든 지의 성능을 초과 크기의 여러 주문. 그러나 물리학과 공학의 관점에서 볼 때 기계가 어떻게 작동하는지에 대한 기본 원칙은 잘 이해되어 있습니다. 그것은 단순하게 이것을 가능하게 하는 노력의 초점을 맞춘 프로그램을 요구한다.”
이전 포스트에서 다루었듯이,가장 가까운 별을 찾기 위해 모험하는 데에는 엄청나게 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 기존 기술을 사용하여,센타 우 루스 자리 알파에 도달 어디서나 19,000 81,000 년에서 우주선을 취할 것입니다. 핵 추진(실현 가능하지만 아직 테스트되지 않은 기술)을 사용하더라도 거기에 도달하는 데 1000 년이 걸릴 것입니다.
롱에 따르면 두 번째 주요 문제는 정치적 의지의 부족이다. 현재 지구는 인구 과잉,빈곤 및 기후 변화 중 가장 큰 여러 문제에 직면 해 있습니다. 이러한 문제들을 합치면,본질적으로 인류가 수십억 명의 더 많은 사람들의 필요를 보아야 할 것이며,동시에 감소하는 자원을 다루어야 할 것이다.
“지구상의 경쟁 문제를 감안할 때,오늘날 그러한 임무의 지출을 승인 할 정당성이 없다고 느껴진다”고 롱은 말했다. “분명히,잠재적으로 흥미로운 생물학을 가진 외계 행성의 발견은 이것을 바꿀 수 있습니다. 민간 부문이 그러한 임무를 시도 할 가능성이 있지만,대부분의 민간 노력이 달과 화성에 초점을 맞추고 있기 때문에 미래에는 가능성이 있습니다.”
이에 대한 한 가지 예외는,롱 설명,단지 20 년 프록시마 센타 우 루스 자리 그램 규모의 탐사선을 보낼 것을 목표로 스타 샷 프로젝트 획기적인 이니셔티브이다. 이것은 빛의 돛을 사용하여 가능할 것이며,레이저에 의해 최대 60,000 킬로미터/초(37,282 의원들)의 상대 론적 속도 또는 빛의 20%속도로 가속 될 것입니다.
비슷한 임무 개념 프로젝트 잠자리,토비아스 에이치 페프너가 이끄는 과학자의 국제 팀에 의해 개발 되 고 개념으로 알려져 있습니다. 흥미롭게도,이 제안은 스타 샷에 영감을 준 동일한 개념 설계 연구에서 탄생했습니다.이 연구는 2013 년에 성간 연구를위한 이니셔티브에 의해 호스팅되었습니다.
스타샷처럼,잠자리 개념은 우주선을 상대 론적 속도로 끌어 올릴 수있는 레이저 구동 광 돛을 요구합니다. 그러나 잠자리 우주선은 그램 규모의 탐사선보다 훨씬 무거워서 더 많은 과학 장비를 포함 할 수 있습니다. 우주선은 또한 도착시 자기 항해에 의해 느려질 것입니다.
이와 같은 임무 개발$100 억 부근에서 비용 가능성이 있지만,롱은 확실히이 잠재적 인 보수 주어진 경제성의 영역에서 느낀다. 보수에 대해 말하면,성간 임무는 많은 것을 가질 것이며,모두 계몽적이고 흥미 진진 할 것입니다.
“다른 항성계의 관측을 면밀히 관찰 할 수있는 기회는 우리 자신의 태양계가 어떻게 형성되었는지와 별,은하 및 블랙홀,암흑 물질 및 암흑 에너지와 같은 이국적인 현상의 본질에 대해 훨씬 더 잘 이해할 수있게 해줄 것입니다. 그것은 또한 우리에게 생명 진화 시스템의 잠재력에 대한 더 나은 예측을 줄 수 있습니다.”
상대 론적 속도로 성간 항해를 수행하는 우주 탐사선이 새로운 물리학을 발견 할 가능성도 있습니다. 현재 과학자들은 양자 역학(아 원자 수준에서 물질의 거동)과 일반 상대성 이론(별 시스템,은하계,수퍼 클러스터 등 가장 큰 규모의 물질)의 관점에서 우주를 이해합니다.).
지금까지 웅대 한 통일 이론(창자)을 찾는 모든 시도–일명. 모든 것(발가락)의 이론–이 두 가지 사고 학교를 병합하는 것은 실패했습니다. 롱은 다른 별 시스템에 대한 과학적 임무가 새로운 합성을 아주 잘 제공 할 수 있다고 주장하며,이는 우주가 전체적으로 어떻게 기능하는지에 대해 더 많이 배우는 데 도움이 될 것입니다.
그러나 물론,보수의 어떤 이야기는 모두의 가장 큰 하나를 언급하지 않고 완전하지 않을 것:생명을 찾는! 이 미생물의 단지 식민지 였다하더라도,과학적 의미는 엄청난 것입니다. 지능형 종을 찾는 의미에 관해서는,그 의미는 헤아릴 수 없을 것입니다. 그것은 또한 인류가 우주에서 혼자인지 아닌지에 대한 영원한 질문을 해결할 것입니다.
“우리가 그러한 종과 접촉하고 우리의 지식을 서로 공유한다면,이것은 우리의 과학뿐만 아니라 우리의 개인적인 철학에도 지대한 영향을 미칠 것이기 때문에 지능적인 삶을 찾는 것이 게임 체인저가 될 것”이라고 롱은 말했다. “이것은 인간의 기원에 대한 오래된 질문을 고려할 때 중요합니다.”
그러나 물론 그러한 임무가 고려되기 전에 많은 일이 일어날 필요가 있습니다. 우선,기술적 요구 사항,심지어 스타 샷과 같은 기술적으로 실현 가능한 개념에 대한,사전에 해결해야. 상대 론적 속도로 성간 비행과 관련된 모든 잠재적 위험도 마찬가지입니다.
그러나 무엇보다도,우리는 우리의 투자에 대한 과학적 수익을 극대화하기 위해 이러한 임무를 보낼 위치를 미리 알아야합니다. 이것은 전통적인 천문학 및 천체 물리학이 큰 역할을 할 것입니다. 긴 설명:
어떤 임무가 다른 별 시스템에 발사되기 전에,먼저 손 전에 그 시스템을 방문하는 과학적 가치를 특성화 할 필요가있다,장거리 천체 관측 플랫폼을 필요로 할 것이다. 프로브가 출시 된 후 다음,그들은 또한 우리의 천문학적 인 도구를 개선하는 데 도움이 될 것입니다 우주 거리 규모의 우리의 측정을 보정하는 데 도움이 될 것입니다. 그것은 분명 따라서 우주와 그것에 그것의 장소에 대 한 계몽 되 고 싶은 어떤 종 든 지 포용 해야 문의 두 형태 이후 그들은 서로 향상.
인류가 성간 임무에 시간,에너지 및 자원을 투입하기 전에 수십 년이 될 수 있습니다. 또는 기존 제안서가 모든 기술 및 물류 문제를 해결하기 전에 단순히 수년이 걸릴 수 있습니다. 어느 쪽이든,성간 임무가 탑재 될 때,그것은 중대하고 매우 역사적인 사건이 될 것입니다.
그리고 가장 가까운 별 시스템에서 데이터를 다시 전송하기 시작하면 역사상 비교할 수없는 사건이 될 것입니다. 기술에 필요한 발전을 제외 하 고 필요한 모든 중요 한 투자를 일어날 수 있도록 것입니다.
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