우주
화성 지구화: 새로운 지구를 건설하기 위한 적색 행성의 식민지화
2025년 화성까지의 경주: 얼마나 가까이 왔는가?
일론 머스크의 스페이스X가 재사용 로켓을 개척하면서 새로운 우주 경주가 뜨거워지고 있다. 우리는 “달과 화성으로—새로운 우주 경주를 매핑하다“라는 专門 기사에서 근미래의 전망에 대해 논의했다.
재사용 로켓은 궤도에 도달하는 비용을 10배로 줄였고, 향후 다시 줄일 수 있을 것이다.
출처: ARK Research
스페이스X의 스타십이 테스트를進行中이며 곧 궤도 내 연료 보충을 수행할 것으로 예상되며, 화성 여행은 향후 5-10년 내에 현실적인 가능성이 될 것이다. 로봇 비행이 화성에 공급물을 전달한 후, 최초의有人 비행을 고려할 수 있을 것이다.
그것은 단순한 이론이 아니기 때문에, 최초의有人 화성 임무는 어떻게 진행되어야 하는지에 대한 논쟁이正在進行中이다. 최근 유명한 천체물리학자 로렌스 크라우스는 머스크의 화성 탐사 계획을 “화성의 허영심 프로젝트“라고 불러 두 사람 사이에 논쟁을 일으켰다.
“이 계획은 논리적으로 불가능하고, 전략적으로 부적절하며, 과학적으로 및 정치적으로 분열적이고 위험하다.”
화성에 가는 방법 또는 처음부터 시도하는 것이 현명한지에 대한 논쟁의 핵심은 행성이 지구에서 태어난 생명에 매우 적대적이라는 것이다: 방사선, 거의 대기가 없고, 잔혹한寒冷한 온도, 이것은 간단히 대규모 정착지를 지원할 수 없는 곳이다.
이것은 왜 과학자와 과학 소설 작가들이 오랫동안 화성을 지구와 같은 행성으로 만들어야 하는 꿈을 꾸어왔는지 설명한다. 화성의 온도, 액체 물, 호흡할 수 있는 대기를 갖추면, 어떠한 잠재적인 마스 식민지의 노력을 가치 있게 할지 여부를 결정할 것이다.
화성은 왜 인간 생명에 적대적인가?
화성은 태양계의 4번째 행성으로, 지구의 대륙 전체와 거의 같은 표면적을 가지고 있다.
현재 화성은 지구의 가장 원격하고 무인한 지역, 즉 남극보다도 인간 생명에 더 적대적이다. 그것은 일반적으로 죽은 행성으로서, 생명의 명확한 징조는 물론, 지질학적인 활동도 없다.
화성의 핵에서 지질학적 활동의 부족은 생명체가 살기 힘든 첫 번째 주요 문제이다. 강한 철 핵이 없기 때문에, 화성에는 지구와 같은 강한 자기장이 없으며, 태양과 성간 방사선으로부터를 보호하지 못한다.
화성의 지질학적 활동 중단은 행성의 작은 크기와 중력의 1/3으로 인해 발생한다. 중력과 자기장이 없기 때문에, 행성은 대부분의 대기를 잃었고, 화성의 기압은 6 밀리바르, 즉 지구의 166분의 1에 불과하다.
대기는 거의 전적으로 이산화탄소를 구성하며, 질소와 산소는わず간 있다. 대기압이 낮기 때문에, 액체 물은 현재 불가능하며, 얼음이汽化되면 직접 증기가 된다.
화성은 일반적으로 생명이 없는 것으로 간주되지만, 최근 관측에 따르면 일부 형태의 세균 생명이 가능하다고 생각된다.
토양에는 또한 식물을 화성 토양에서 재배하는 데 문제가 될 수 있는 과산화물(ClO4-)과 같은 강한 산화 분자가 많이 포함되어 있다. 따라서 마트 데이먼처럼 화성에서 감자 재배는 어렵다.
화성 지구화를 고려해야 하는 이유
화성 식민지화와 지구화를熱心하게 지지하는 사람들은 여러 가지 이유로 그들의 화성으로의 확장을 정당화할 수 있다.
엘론 머스크가 가장 자주 언급하는 이유는 “백업 행성”을 갖는 것이다. 그것은 지구에서 발생하는任何 재난으로부터 멀리 떨어져 있어 화성에 영향을 미치지 않을 것이다.
또 다른 이유는 단순히 모험과 확장의 필요성이다.
또한, 기술적 업적을 달성한 국가들이 행성을 획득하여 부를 창출할 수 있다는 점도 정당화할 수 있다. 특히 우주 경쟁이 미국과 그 동맹국들 사이에서, 그리고 러시아와 중국 사이에서 격화되고 있다.
다른 이유로는 “생명을 퍼트리는” 철학적 또는 종교적 목표, 과학적 업적의 추구, 우주의 발견 등이 있다.
화성 식민지화와 지구화를 반대하는 논쟁
아직 너무 이르다
머스크의 시간표에 따라 화성에 가는 것을 반대하는 가장 강력한 논쟁은 우리가 아직 화성에 대해, 기술에 대해, 그리고 지구 밖에서生活하는 경험에 대해ufficient한 지식을 갖지 못했기 때문에 너무 서둘러서 하고 있다는 것이다.
이 논쟁과 관련된 또 다른 점은有人 화성 임무가 더 실현 가능한 프로젝트, 즉 최초의 영구적인 달 기지에서 자원을 분산시킨다는 것이다.
예산을 조절하는 contexto에서, 이는 많은 무인 과학 임무를 중단시킬 수 있다. 그리고 даже 아르테미스 임무, 즉 미국有人 우주 계획의 기함도 여러 문제와 지연으로 곤란을 겪고 있다.
트럼프 행정부는 본질적으로 나사의 모든 무인 과학 프로그램을有人 우주 임무를 위해 폐지하는 것을 제안하고 있다.
천체 물리학 지부는 3분의 2로削減될 것이며, 2026 회계 연도의 과학 예산은 거의 절반으로削減되어 39억 달러가 될 것이다.
우주를 깨끗하게 유지한다
화성의 과학적 연구는 그것을 가능한 한 깨끗하게 유지해야 한다. 만약에 화성에 원生的 생명체가 있다면, 지구로 화성의 미생물을 가져오는 것을 피하는 것이 더 중요하다.
이것은 과학적 관점에서 강한 논쟁이지만, 경제적 및 정치적 논쟁에서는 지지받지 못하는 것 같다.
화성 지구화를 통해 살기 좋은 행성으로 만들 수 있다
반대에도 불구하고, 새로운 세계의 유혹은 너무나 강력해서 저항할 수 없다. 또한 시도하는 행위 자체가 과학을 크게 발전시킬 것이라는 반론도 있다. 우주 기술은 일론 머스크가 불가능한 것이 실제로 가능하다는 것을 증명하기 전까지 대부분 정체되어 있었다.
자립적인 화성 식민지를 시작한다
첫 번째 관찰은, 화성 식민지를 지구화하는 것과 같은 대규모 프로젝트를 위해, 최소한으로도 현지인력이 필요할 것이다. 적어도 인공지능이 인간의 주도성과 반응성을 완전히 đạt하지 못하는 한은如此이다.
따라서 첫 번째 단계는 indeed, 머스크가 주장하는 대로, 자립적인 화성 식민지를 설립하는 것이다. 그것이 어떻게 건설되고, 더 중요하게는 어떻게 경제적으로 지속 가능한지에 대한 내용은 “미래의 화성 경제“에서 자세히 논의했다. 간단히 말해서, 그것은 다음과 같은 혼합으로 구성될 것이다:
- 연구
- 우주 관광
- 희귀 자원
- 고부가가치 산업
- 원격 작업
그러나 초기 화성 식민민들은 매우 힘든 삶을 살 것이다. 너무 많은 일이 있고, 너무 많은 방사선이 있으며, 많은 치명적인 사고가 발생할 것이다.
화성을 개선한다
화성을 따뜻하게 해서 생명을 지원한다
화성을 살기 좋은 행성으로 만들기 위한 첫 번째 단계는 온도와 대기압을 증가시켜서, 단순한 박테리아와 식물 생명이 가능하게 하고, 또한 초기 식민민들의 일상 생활의 어려움을 크게 줄이는 것이다. 또한 대기와 온도는密接하게 연결되어 있다.
한 가지 옵션은 대기를 인공적으로 높은 수준의 먼지 또는 알루미늄 또는 철로 만든 금속 나노로드로 채울 수 있다. 이것은 대기를 따뜻하게 해서, 극지방의 얼음을 녹여서, 강한 온실 효과를 일으킬 것이다.
출처: SciTechDialy
또 다른 옵션은 궤도에 太陽 거울을 사용하여 얼음을 녹여서 같은 결과를 얻는 것이다. 핵 폭발을 사용하여 얼음을 녹이는 것은 냉전의 최고조에 있었지만, 오늘날에는 인기가 없는 방법일 것이다.
마지막으로, 또 다른 옵션은 대기에 가스를 추가하는 것이다. 작은 소행성이 화성 표면에 떨어져서, 많은 가스를 방출할 수 있다.
또는 산업 규모의 메탄과 다른 고출력 온실 가스의 생산이 강한 온실 효과를 일으키는 방정식의 균형을 맞출 수 있는 작은 추진력이 될 수 있다.
화성의 물 자원을 개방한다
오랫동안, 운석의 궤도를 변경하여 화성에 충돌하게 하여, 운석이 주로 먼지와 얼음을 구성하기 때문에, 화성에 물을 가져오는唯一한 방법으로 간주되었다.
물은 강한 온실 가스이기 때문에, 온도를 증가시키는 데도 도움이 될 수 있다.
그러나 화성의 지하층에巨大한 물 자원이 발견되었으며, 행성 표면에 바다를 만들 수 있을 만큼 충분한 양이다.
출처: SciTechDialy
불행히도, 이 물은 11-20km의 바위 아래에 잠겨 있다. 그래서 그것에 접근하기는 매우 어렵다.
그러나 장기적으로, 이것은 화성의 바다를 재창조하기 위해 표면에 충분한 양의 물을 가져오는 데 가장好的 방법일 수 있다. 만약에 우리는 지금까지 이런巨大한 양의 물을 놓치지 않았다면, 더 낮은 깊이에서 작은 물주머니를 찾을 수 있을 것이다.
화성에 자기장을 생성하여 방어한다
이상적으로, 화성에 안정적이고 안전한 환경을 만들기 위한 지구공학의 마지막 업적은, 행성이 자기장을 가지고 있거나, 어떤 형태로든지, 대기를 태양 바람으로부터 보호하는 것이다.
それは 또한 표면 수준의 방사선 수준을 크게 줄여서, 식민민들이 표면에서 정상적으로 생활할 수 있게 할 것이다. 지하 건물에서 대부분의 낮을 보낸다.
잠재적으로, 이것은 太陽에 의해 구동되는巨大한 궤도 인프라를 생성하여 달성할 수 있다.
출처: Phys.org
그러나 이것은 현재 우리의 기술 수준을 훨씬 뛰어넘는 超伝導 물질과 우주 건설 인프라가 필요할 것이다.
완전히 지구화된 화성은 어떤 모습일까?
지구화된 화성의 지리학적 변화
북반구와 남반구 사이의 고도 차이가 매우 크기 때문에, 북쪽에는巨大한 바다가 있고, 남극으로 갈수록 더 많은 사막 풍경이 있을 것이다.
출처: Vice
불행히도, 완전한 지구화의 결과로, 태양계에서 가장 긴 협곡인 발레스 마리네리스가洪水에 잠길 것이다.
출처: 위키백과
同じ 방식으로, 큰 소행성과 작은 소행성은 각각 호수, 연못, 습지로 변할 것이다.
또한, 대기압이 개선되더라도, 화성의 최고산인 올림푸스 산(21.9km 또는 13.6mi 또는 72,000ft의 화산)은 대부분 공기가 없는 상태로 남을 것이다.
이는 화성의 가장 큰 화산이 원래 화성의 자연 보호구역으로 남아, 식민지화의 초기부터 주요 관광 명소가 될 것이다.
출처: 위키백과
생물권을 건설한다: 화성의 새로운 생태계
온도가 상승하고, 대기가 충분히 두꺼워지며, 물이 충분히 흐르면, 이것은 여전히 행성이 초라한 상태일 것이다.
첫 번째 단계는 물 기반의 생태계로, 바다는 주로 담수에서 시작할 것이다. 이것은 북극의 생태계를 모방할 것이다. 여기서 대부분의 에너지 생산과 식량은 바다에서 자라는 미생물에서 나온다.
그러나 우리는 이제 화성에서 거의 살 수 있는超耐久성의 이끼를 발견했다.
따라서, 지구에서 발견되는 이끼,苔, 草, 아마도 관목, 무척추 동물의 툰드라와 같은 생태계가 먼저 번성할 가능성이 있다. 특히 적도 지역에서는 더 따뜻하고, 고도가 낮기 때문에如此이다.
과산화물은 또한 복잡한 상황을 만들 수 있다. 많은 지구 세균은 그것을消費하여 산소를 생성할 수 있다. 이것은 최소한의 바이오매스를 만들고, 토양을 유기 물질로 풍부하게 만들며, 또한 대기를 호흡하기에 더 가까운 수준으로 만들 수 있다.
한편, 낮은 중력은 화성에 날 수 있는 동물과 모든 비행 동물에게 낙원으로 만들 수 있다.
어떤 경우에라도, 화성에는 지구의 1/3의 太陽 복사만을 받기 때문에, 대부분의 식물 생명은 더 깊은 녹색 또는甚至 暗い 葉の 색을 채택하여 더 많은 太陽 복사를 흡수할 것이다.
지구화된 화성에서 생활한다: 무엇을 기대할 수 있는가
지구화된 화성에서 생활하는 초기의 도전
어떤 경우에라도, 화성의 첫 번째 세대는 매우 힘든 삶을 살 것이다.
대부분의 도시들은 방사선, 미세한 운석, 그리고 열을 유지하기 위해 지하에 있을 것이다. 이것은 엘론 머스크가 더好的 전기 구동 드릴 기계를 개발하는 것을熱心하게 추진하는 이유이다.
이 단계에서, 일상 생활에서 하는 모든 일은 필수품을 구매하거나, 초기 지구화를 위해 할 것이다.
화성 지구화를 통해 유토피아를 만들 수 있는가?
화성 지구화는 인류가 고려한 가장 야심적인 프로젝트이다. 그래서 그것이 유토피아적 또는 디스토피아적인 결과를 불러일으킬 수 있다는 것은 놀라운 일이 아니다.
화성은 아마도 인간 생명에 지구만큼 친숙하지 않을 것이다. 예를 들어, 그것은 대기 중의 질소가 부족하여 완벽한 균형을 이루기에는 부족할 수 있다. 또한 太陽에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 농업적으로 생산력이 낮을 수 있으며, 太陽 에너지를 효율적으로 사용할 수 없다.
技術으로 대체할 수 있는지 여부는 열린 문제이다. 행성의 자기장이 없는 것은 마지막으로도 중요하다.
그러나 생태계를 처음부터 만들 수 있는 가능성은 흥미로운 질문을 던진다. 만약에 주의 깊게 진행된다면, 지구에서 위험한 많은 질병, 害虫, 그리고 독극물이 화성에는 존재하지 않을 수 있다.
마지막으로, 화성의 인구는 새로운 행성에 적응하기 위해 유전적으로 변경될 수 있다. 화성에서는 낮은 중력, 다른 대기, 높은 방사선에耐性을 갖는 인간의 유전 공학이 더 쉽게 받아들여질 수 있다.
화성의 경제는 어떤 모습일까?
초기에는 지구의 경제에 묶여 있을 것이다. 그러나 화성은 점차적으로 자신의 경제적焦点을 발전시킬 것이다.
초기에는 하늘에서 시작되었기 때문에, 화성의 경제는 우주 개발에 집중할 것이다. 이것은 몇 가지 요인의 결합으로 인해 발생한다:
- 太陽계를 벗어나는 행성 중에서 가장 큰 행성이다.
- 금속과 다른 귀중한 자원을 풍부하게 가지고 있는 소행성 벨트에 가장 가까운 행성이다.
- 중력이 1/3만으로, 지구보다 軌道에 도달하기가 더 쉽다. 이것은 화성은 행성 간 우주선이 연료를 재충전하거나, 재보급하거나, 수리를 위해 자연스러운 항구가 된다.
낮은 중력은 또한 우주 엘리베이터와 같은 先進한 우주 인프라를 건설하기에 더 쉽게 만든다.
화성의 다른 가능성 있는 분야는 인공 서식지, 생명 공학, 채굴이다. 이것은 현지 인구가 생존을 보장하기 위해 이러한 기술을 사용한 오랜 역사에 기인한다.
결론
화성 식민지화를 반대하는 대부분의 비판은 즉각적인 위험에 초점을 맞추고 있으며, 몇십 년 또는 몇 백년을 기다리기를 원한다.
이것은 합리적인 접근법이지만, 인류가 역사적으로 취해온 접근법은 아니다.
처음의 “미친” 첫 번째 물결의 일부는 높은 사망률, 낮은 편안함, 그리고 아마도 편도 티켓으로 화성에 가는 삶을 기꺼이 자원할 것이다.
우리는 또한 대국 간의 경쟁, 기업의 이익, 과학적 호기심이 이러한 위험을 감수하는 주요 동기부여가 될 것이라고 예상할 수 있다. 이것은 이전의 탐험과 식민지화의 물결에서와 마찬가지이다.
한번 도착하면, 초기 주민들은 반드시 새로운 집을 사막에서 낙원으로 바꾸려고 할 것이다.
이는 거의 불가능한 업적일 것이다.
그러나 이것은 또한 혁신의 주요 자극이 될 것이며, 인상적인 기술적 업적을 가져올 것이며, 아마도 금성, 수성, 목성 및 土星의 달로의 더 대담한 확장의 템플릿을 형성할 것이다.
화성과 우주 탐사의 미래에 투자하는 방법
지구화 메가 프로젝트나 화성 부동산에 투자하는 것은 아직 너무 이르다. 그러나 몇몇 회사들은 화성에 처음으로 사람을 보내고, 나중에 행성을 식민지화하는 데 필요한 기반을 구축하기 위해 열심히 노력하고 있다.
중요한 부분은 재사용 로켓이다. 이것은 궤도와 深宇宙로 장비를 발사하는 비용을 극적으로 줄일 것이다. 이것은 주로 현재 엘론 머스크의 스페이스X에 의해 주도되고 있다. 다른 로켓 회사들도 빠르게 따라가고 있다.
또 다른 요인은 자립적인 우주 기반 경제와 화성 경제를 창조하는 것이다. 이것은 지구화 노력을 지원할 수 있을 것이다. 지구의 경제에 의존하지 않고, “무료”로 지원하지 않고도 지구화를 지원할 수 있다(자세한 내용은 링크를 참조하십시오).
우주에 관심이 있는 사람들은 다양한 브로커를 통해 우주 公司에 투자할 수 있다. 또한 securities.io에서 미국, 캐나다, 호주, 영국 등 다양한 국가의 최고의 브로커를 찾을 수 있다.
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