우주11.우주탐사(2)

행성들에 대한 탐사

-금성

금성은 행성 간 비행과 착륙선 임무의 첫 번째 대상이며 태양계에서 가장 적대적인 표면 환경 중 하나임에도 불구하고 태양계의 다른 행성들보다 많은 착륙선이 (거의 모든 소련으로부터) 보내졌습니다. 첫 비행은 1961년 베네라-1이었지만 1962 마리너 2의 성공리에 데이터를 반환하는 첫 비행이었다. 마리너 2는 다른 천체로 가는 도중 중력 지원을 제공하기 위해 금성 비행을 이용한 임무의 일환으로 여러 우주 기관에 의해 여러 다른 비행 비행 비행에 의해 종종 수행되었습니다. "1967년에 베네라 4는 비너스의 대기 조사를 시작한 최초의 탐사선이 되었습니다. 1970년에 베네라 7은 금성의 표면에 도달하는 최초의 착륙선이 되었고, 1985년에는 소련의 금성에 의한 8개의 착륙선이 이미지와 기타 직접 표면 데이터를 제공했습니다" 1975년 소련 궤도 베네라 9에서 시작해 10개 궤도 임무의 성공이 금성으로 넘어갔고 이후 임무는 레이더를 이용해 모호한 대기를 관통할 수 있었다.

-달

달은 우주 탐사의 첫 번째 천체였다. 우주선에 따라 비행, 궤도, 착륙하는 최초의 원격 천체, 그리고 인간이 방문할 수 있는 유일한 외딴섬의 천체라는 구분이 있습니다.
1959년 소련은 달 먼 곳의 첫 이미지를 얻었고 전에는 사람으로 보이지 않았다. 미국의 달 탐사는 1962년 레인저 4의 임팩트 레이터로 시작됐다. 1966년부터 소련은 달에서 직접 데이터를 얻을 수 있는 여러 착륙선을 달에 성공적으로 배치해 왔다. 불과 4개월 후, Surveyor 1은 미국 착륙선의 성공적인 시리즈의 데뷔를 표명했다. 소련의 미완성 임무는 1970년대 초 르노 호드 (Lunokhod) 프로그램으로 절정을 이루었으며, 최초의 미완성 로버가 포함되어 있어 달 토양 샘플을 지구로 무사히 가져와 연구하였습니다. 이는 지구에 외계 토양 샘플의 최초(그리고 날짜에 유일한) 자동 반환을 표시했다. 달의 끊임없는 탐사는 많은 국가가 주기적으로 달 궤도를 배치해 2008년 인도 달 충격 탐사선을 통해 이뤄진다.
달 탐사는 1968년 달을 성공적으로 궤도에 오른 아폴로 8 임무로 시작됐으며 외계 물체가 인간에 의해 궤도에 진입한 것은 이번이 처음입니다. 1969년, 아폴로 11 임무는 인간이 다른 세계에 발을 디딘 최초의 임무입니다. 그러나 달 탐사는 오래가지 않았다. 1972년 아폴로 17 임무는 6번째 착륙과 최근의 인간 방문을 표시했다. 아르테미스 2는 2022년에 달을 날아갑니다. 로봇의 임무는 여전히 적극적으로 추구되고 있습니다.

-화성

화성 탐사는 소련(이후 러시아), 미국, 유럽, 일본, 인도의 우주탐사 프로그램의 중요한 부분이었다. 궤도선 착륙선 로버 등 수십 개의 로봇 우주선이 1960년대부터 화성을 향해 발사됐다. 이 임무는 현재 상황에 대한 데이터를 수집해 화성의 역사에 대한 질문에 답하기 위한 것이었다. 과학계가 제기한 질문들은 붉은 행성에 대한 더 나은 감사를 줄 뿐만 아니라 지구의 과거와 가능한 미래에 대한 또 다른 통찰력을 얻을 것으로 예상됩니다. 화성 탐사는 화성으로 향하는 모든 우주선의 약 3분의 2가 임무를 완수하기도 전에 실패하고 상당한 재정적 대가를 치르게 되며 일부는 시작하기도 전에 실패한 것입니다. 이 같은 높은 실패율은 행성 간 여행에 관한 복잡성과 많은 변수에 기인하는 것으로, 연구자들은 화성 탐사선의 음식에 종속된 위대한 은하의 동굴]에 대해 농담으로 말하도록 이끌었다. 이 현상은 비공식적으로 "화성의 저주"로 알려져 있어요. 화성 탐사에서는 전반적으로 높은 실패율과 대조적으로 인도는 성공적인 처녀 시도를 한 최초의 국가가 되었습니다. 에미레이트 화성 임무라고 불리는 이 미션은 2020년에 발매될 예정입니다. 나사 없는 탐사선은 「희망 탐사선」이라고 명명되어 화성에 보내지기 때문에 대기에 대한 상세하게 연구됩니다.

-소행성

 소행성에의 최초의 착륙은 2000년의 NEAR Shoemaker 탐사선에 의해 행해졌고, 그 물체의 궤도 조사 후에 행해졌다. 난쟁이 행성 셀레스와 소행성 4 베스타, 3개의 가장 큰 소행성 중 2개가 NASA의 새벽 우주선에 의해 방문 해륙선이 이미지와 기타 직접 표면 데이터를 제공했습니다" 1975년 소련 궤도 베네라 9에서 시작해 10개 궤도 임무의 성공이 금성으로 넘어갔고 이후 임무는 레이더를 이용해 모호한 대기를 관통할 수 있었다.

-목성

목성 탐사는 1973년부터 지구를 방문하는 자동화된 NASA 우주선 숫자로만 구성돼 있다. 임무는 대부분은 "비행"이었다, 어떤 상세한 관측은 탐사선 착륙 또는 궤도에 진입하지 않고 촬영; 개척자 및 보이저 프로그램과 같은. 갈릴레오와 주노 우주선은 행성 궤도에 진입한 유일한 우주선이다. 목성은 비교적 작은 바위 코어와 실제로 단단한 표면이 없다고 생각되기 때문에 착륙 임무는 배제됩니다. 목성은 79개의 알려진 위성을 가지고 있으며 그중 많은 위성은 상대적으로 잘 알려져 있지 않습니다.

-천왕성

천왕성에 가장 가까운 방법은 1986년 1월 24일 일어났다. 보이저 2는 행성의 독특한 대기와 자기권을 연구했다. 또한 보이저 2는 이전에 알려진 위성 5마리를 포함해 고리 시스템과 천왕성의 달을 조사해 이전에 알려지지 않았던 10개의 위성을 추가로 발견했습니다.
천왕성의 이미지는 목성과 토성에서 뚜렷한 극적인 폭풍이나 대기 밴딩의 증거가 없이 매우 균일하게 입증하고 있다. 행성의 이미지에서 몇 개의 구름을 식별하는 데 엄청난 노력이 필요했다. 그러나 천왕성의 자기권은 행성의 특이한 축 기울기의 영향을 받아 독특하다. 천왕성 자체의 희미한 모습과는 달리 미란다가 지질학적으로 비정상적으로 활동적이었다는 증거를 포함해 천왕성의 달을 부각하는 이미지를 얻을 수 있었다.

-플라이비

다른 태양계 본체에 의해 비행하는 최초의 성공적인 프로브는 루나 1이었다, 이것은 1959년에 달을 지나 가속화. 원래 달에 영향을 미치기 위한 것으로, 대신 목표물을 놓쳐서 태양을 공전한 최초의 인공 물체가 되었습니다. 마리너 2는 1962년 금성을 통과한 최초의 행성 비행이었다. 화성의 첫 비행은 1965년 마리너 4에 의해 만들어졌다. 마리너 10은 1974년에 처음으로 수은을 통과했습니다.
외계행성을 탐험한 최초의 탐사선은 1973년 목성에 의해 발사된 개척자 10이었다. 개척자 11은 1979년에 토성을 방문한 최초의 개척자였습니다. 보이저 탐사선은 1977년 발사 이후 외계 행성을 대대적으로 둘러봤고 1979년에는 목성과 19801981년 토성 탐사선이 모두 통과했다. 보이저 2는 1986년 천왕성, 1989년 해왕성에 접근했다. 두 보이저 탐사선은 이제 해왕성의 궤도를 훨씬 넘어 종료 충격, 헬리오시스, 헬리오 거울을 찾아 연구할 수 있습니다. NASA에 따르면 드보이저 프로브는 태양으로부터 약 93AU 거리에서 종료 충격을 받았습니다.

 

소행성 채굴

 

샘플 반환 임무는 분석을 위해 외계 위치에서 지구로 샘플을 수집해 반환하는 우주선 임무입니다. 시료 반환 임무는 단순히 원자와 분자 또는 느슨한 물질("토양")이나 바위와 같은 복잡한 화합물의 퇴적을 가져올 수 있습니다. 이러한 샘플은 토양 및 암석 굴착 또는 태양풍 또는 혜성의 파편 입자를 포착하는 데 사용되는 뒤집어 배열과 같은 다양한 방법으로부터 얻을 수 있다.
"현재까지 지구의 달바위 샘플은 로봇과 승무원 임무에 의해 수집되었으며, 혜성 야생 2와 소행성 25143 유구는 로봇 우주선이 방문해 샘플을 지구에 반환하고, 태양풍 샘플은 로봇 제네시스 임무에 의해 반환되었습니다" 소행성 101955 베누 샘플을 받아 2021년 5월에 지구로 돌아올 예정입니다. 소행성 채굴은 소행성이나 지구 근처의 물체를 포함한 다른 사소한 행성의 원료를 착취하는 것이다.  하드 암석 광물은 이론적으로 소행성이나 소비된 혜성으로부터 채굴이 가능합니다. 금, 은, 백금 그룹의 금속과 같은 귀금속은 지구로 다시 운반될 수 있으며, 철군 금속 및 기타 일반적인 금속은 우주 건설에 사용될 수 있습니다.

고부가가치 광물을 추출하기 위해 현장에서 처리하는 것은 자재 운송에 대한 에너지 요구사항을 줄일 수 있지만 처리시설은 우선 광산 현장으로 이송되어야 합니다. 시투 마이닝에서는 보링 구멍을 보링하고 뜨거운 유체 가스를 주입하여 유용한 물질이 용매와 반응하거나 녹아 솔벤트를 추출할 수 있도록 합니다. 소행성의 약한 중력장에 의해 드릴링 등의 모든 활동은 큰 혼란을 일으키고 먼지구름을 형성합니다. 이러한 것들은 일부 돔 또는 거품 장벽에 의해 제한될 수 있습니다. 먼지를 빠르게 방출하는 몇 가지 방법이 있습니다. 기계는 몸에 고정되어 인용이 필요하지만 일단 원위치로 광석은 중력 부족으로 보다 쉽게 이동할 수 있습니다. 하지만 현재 무중력으로 광석을 정제하는 기술은 존재하지 않습니다. 소행성과 도킹하는 것은 숲과 같은 과정을 통해 할 수 있는데, 여기서 발사체는 앵커의 역할을 표면에 침투한 후 소행성이 침투할 수 있고 숲이 효과적이면 부착된 케이블을 사용하여 차량을 표면에 윈치 하는 데 사용됩니다. 

추출기술들에 대하여 알아보겠다.

표면 패드
소행성의 어떤 유형 중 재료는 작은 삽이나 오물을 사용해 표면에서 긁어내거나, 더 큰 파편인 '잡아서'(22)는 많은 소행성들이 잔해 더미로 이루어져 있다는 강력한 증거를 가지고 있다.

샤프트 매닝
광산은 소행성에 파여 샤프를 통해 얻은 재료다. 이를 위해서는 표면 레고 리스 아래 천체의 위치 정확성을 설계하고, 원하는 광석을 가공시설로 운반하기 위한 운송시스템이 필요하다.
마그네틱 서클 레이스
금속 함량이 높은 소행성은 아마 자석을 통해 수집할 수 있는 느슨한 곡물로 덮여 있을 것이다. 

가열

수화 미네랄이 함유된 탄산 샤부샤부 같은 소행성은 물과 다른 휘발성 물질을 가열하면 추출할 수 있다. 2016년 꿀벌 로보틱스의 수분 추출 실험 및 Deep Space Industry와 센트럴 플로리다대학교 소행성 Ligoris Symulation [39]은 특정 탄소 운석의 벌크 미네랄과 일치합니다. 시뮬레이션은 물리적으로 매우 건조하지만(즉, 암석 물질의 매트릭스에서 흡착된 물 분자는 제외) 약 510℃에서 가수 분해 실리 콘실을 방출하고 얼음 결정석 점토 및 황 화합물의 분자 구조에서 상당한 양의 수증기가 발생했다. 증기가 재활용 용기에 주입된 액체 수속에 응축된 것은 특정 종류의 물리적으로 건조한 소행성들이 물을 채굴하는 것이 합리적이라는 것을 증명한다.

몽드 프로세스
철분이 풍부한 소행성의 니켈과 철은 몬드의 진행과정을 따라 추출될 수 있다. 니켈에 대한 50~60℃의 온도에서 소행성에 있는 일산화탄소를 통과해 철의 고·고압과 부식 방지용 탄산 재료에 부착한 것이다. 이것은 기체 니켈 사탄 소 및 철필 탄소이다. 소형 형성 - 아래 니켈과 철은 한 걸음 더 높은 온도에서 가스로부터 다시 제거되며 백금·금 등 은 잔여물이 남는다.

자가 복제 기계
1980년 NASA의 우주임무 고급 자동화 연구에 따르면 사본의 80%가 작업할 수 있는 복잡한 자동화 공장을 수년 내에 자체 건설하고 부품(예: 컴퓨터 칩) 생산의 20%는 더 큰 공급망을 필요로 하기 때문에 건설할 것을 제안했다. 지구로부터의 수입을 협의하다. 수년간 공장의 기하급수적인 성장은 달(혹은 소행성)인 레 골리스를 대량 추출할 수 있다. 1980년 이래 소형화, 나노기술, 재료과학 및 적층 제조로부터 큰 진전을 이 기술 수술 발전은 공급 사슬의 확장으로 지구 상에서 활발해지기 때문에 연구가 더 필요하지만, 아마도 작은 하드웨어를 적절히 활용할 수 있을 것입니다. 현재는 100% 폐쇄돼 있다. 2012년 NASA의 한 연구에 따르면 100% 폐쇄된 우주 공급망을 구축하기 위한 가동 접근법이 제시돼 연간 비용이 적게 드는 24년 내에 가능할 것임을 암시했다. 

 

지구에서 적용되는 우주법

우주법 당국은 우주법을 국제 우주법 활성 기구의 일부로 보는 규칙, 용어 및 계약, 국제 우주조약 및 유엔선언. 약 100개 국가와 기관이 협상에 참여했다. 우주조약은 군비통제, 우주이용, 탐사의 자유, 손해에 대한 책임, 우주인과 우주선의 안전 및 구조, 우주활동 및 환경에 대한 유해한 간섭 방지, 우주활동의 통지 및 등록, 분쟁 해결 등 많은 주요 문제를 다룬다. 비 우주 국가들은 우주공간을 어느 나라에도 속하지 않는 공용(공동체) 영토로 삼자는 미국과 소련의 제안을 우주 강국을 보장하는 대가로 받아들였다. 국제 우주법에 대한 비판 수위는 다양하다. 일부 비평가들은 우주조약을 받아들이지만 거부한다. 우주조약은 우주공간에서 달과 다른 천체의 표면, 지하 또는 지하자원을 제거하는 우주 천연자원에 대한 사유재산권을 허용하고 있다. 따라서 국제 우주법은 새롭게 부상하는 우주광산의 활동, 민간 우주 운송, 상업 우주 정거장과 상업 우주 정거장/서식지/정착지를 관리할 수 있다. 우주조약에 따라 자연 위치의 천연자원 추출 및 제거와 관련된 우주개발이 허용된다. 인용 필요] 한번 제거하면 천연자원은 판매, 거래, 탐구, 과학 목적으로 소유된다. 국제 우주법은 우주 채굴, 특히 천연자원의 추출을 허용하고 있다. 일반적으로 우주 자원 추출은 민간 기업으로부터도 이루어진 다이익을 볼 수 있다는 점은 우주법 당국 내에서 이해된다. 그러나 국제 우주법은 영토와 우주 땅에 대한 소유권을 금지하고 있다.

10년간 다국들이 협의한 결과 국제 우주법의 기본 토대는 5개 국제 우주조약과 다양한 서면결의안과 선언이다. 주요 국제조약은 1967년 우주조약이다. 우주에 대한 헌법으로 간주된다. 1967년 우주조약 비준과 98개국이 우주가 '인간의 곳'에 속하고 모든 국가가 우주 이용과 탐험에 동의하는 것은 '모든 인류에게 유익한' 방식으로 이뤄져야 한다. "인간의 원칙과 다른 핵심 용어를 아직 구체적으로 정의하지 않은 곳(자젠투리얀나(1992년)이다. 비평가들은 우주조약이 모호하다고 불평했다. 그러나 국제 우주법은 잘 작동해 수십 년간 우주 상업 산업에 이익을 제공해 왔다. 예를 들어 달의 암석을 빼앗고 채취하는 것은 법적으로 허용된다. 소행성 채굴 기술과 기술의 지속적인 발전은 광물 발견을 증가시키는데 도움이 된다. 광물자원, 특히 플래티넘 메탈 추출 비용이 증가함에 따라 우주탐사 관련 기술혁신에 따라 천체에서 동일한 자원을 추출하는 비용이 감소하였다. 대체 효과, 즉 백금에 현재 기능하고 있는 다른 물질의 사용은 백금의 원가가 증가함에 따라 강도가 높아집니다. 새로운 공급도 보석과 재활용 전자 기기로 시장에 나올 것이다.