410,000km 거리. 우주 비행사가 달 주위에 궤도에 세워질 새로운 우주 정거장에 살고있을 때 얼마나 멀리 떨어져있을 것입니다. 상황에 맞추기 위해, 당신은 그 거리에 30 개의 지구 크기의 행성을 맞출 수 있습니다.
현재 개발중인 '음력 궤도 플랫폼 게이트 웨이'는 그 어느 때보 다 지구에서 인간을 더 많이 데려 갈 것입니다. Short의 게이트웨이로 알려진 Deep Space Gateway라는 우주 정거장은 NASA 및 ESA (European Space Agency) 및 러시아의 Roscosmos를 포함한 기타 우주 대행사가 개발하고 있습니다.
이번 달 우주에서 20 년을 축하하는 국제 우주 정거장 (ISS)을 대체 할 예정입니다. ISS의 운명은 균형을 잡는 반면, 백악관은 NASA에게 2025 년에 ISS에 자금을 지원하지 말라고 요청했습니다. 대신, 트럼프 행정부는 우주 기관이 달로 돌아온 다음 화성으로 돌아 오는 데 집중하기를 원합니다. 그리고 그것이 게이트웨이가 들어오는 곳입니다.
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새로운 우주 정거장에서 일하는 ESA 과학자 인 James Carpenter 박사는“게이트웨이는 인간을 낮은 지구 궤도를 넘어 우주로 데려 가기 위해 개발되었습니다. "아이디어는 미래의 탐험을위한 인프라를 제공하고 어딘가에서 깊은 공간에서 살고 일하는 법을 배울 수 있다는 것입니다." ISS는 머리 위로 400km (250 마일)의 낮은 지구 궤도에서 날아가는 반면 게이트웨이는 수십만 킬로미터 떨어져 있습니다.
게이트웨이는 우주 비행사들에게 달의 표면을 하나의 짧은 홉으로 만들어 이전과 같이 탐험하고 그 과정에서 새로운 세대의 문 워커를 만들 수 있습니다. 또한 새로운 과학 실험의 물결이 깊은 공간의 신비를 조사 할 수있게 해줄 것입니다. 장기적으로 게이트웨이는 우주선을 화성으로 데려가는 우주선을위한 서비스 스테이션 역할을하기를 희망합니다.
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그러나 음력 궤도에 우주 정거장을 건설하는 것은 도전 과제로 흩어져 있습니다. 달까지 톤의 하드웨어를 어떻게 쓰러 뜨리나요? 우주 비행사를 어떻게 안전하게 지키나요? ISS에있는 것과는 달리, 게이트웨이에 탑승 한 우주 비행사는 지구의 자기장에 의해 우주 방사선에서 보호되지 않습니다. 그리고 무언가 잘못되면 집으로 돌아갈 수는 없습니다. ISS에 탑승하면 몇 시간 만에 돌아올 수 있습니다. 지구와 달 사이의 여정은 며칠이 걸립니다.
크기 문제
게이트웨이는 ISS와 다릅니다. 우선, 훨씬 작을 것입니다. 길이가 109m, 폭 73m 인 ISS는 미식 축구장보다 약간 큽니다. 게이트웨이의 본체는 길이가 30-35m, 폭은 5m입니다. 비교를 위해, 전형적인 런던 지하 운송은 길이가 약 17m, 너비는 3m입니다. 그리고 ISS는 1 년에 365 일 적어도 3 명의 우주 비행사가 차지하는 동안, 게이트웨이는 4 명의 승무원이 점령 할 것이지만 우주 비행사를 데려 오는 데 드는 비용으로 인해 연간 30 일 동안 만 점령 될 것입니다. 나머지 시간에는 탑승에 영혼이 없습니다.
게이트웨이로 만들 수있을만큼 운이 좋은 사람들은 한 번의 타기를 위해있을 것입니다. 우주 정거장의 달 주변의 길에서 우주 비행사는 달 표면에서 3,200km 이내에 통과 할 것입니다. 항공 우주 공학 박사 학위 학생 인 Jim Clark은“일주일에 한 번, 달이 당신 아래에서 매우 큰 것을 보게 될 것입니다. "창 밖으로보기를 채울 것입니다." 그러나 궤도에서 가장 먼 지점에서 게이트웨이는 달에서 약 70,000km, 지구에서 410,000km입니다. 두 천체의 몸은 먼 구역 일뿐입니다 :전례없는 격리.
멀리서, 커뮤니케이션은 큰 도전이 될 것입니다. ISS에 사용되는 게이트웨이에 동일한 무선 기술이 사용 된 경우 데이터 속도는 ISS보다 1/160,000입니다. Clark은“이것은 최소 상태 신호와 음성 통신에만 유용 할 것입니다. 우주 비행사가 과학적 데이터를 지구의 연구원에게 전달하거나 사랑하는 사람들과 화상 통화를 수행하기를 원한다면 훨씬 더 빠른 연결이 필요합니다. 한 가지 옵션은 라디오에서 레이저 커뮤니케이션으로 이동하는 것입니다. NASA는 내년에 상업용 위성을 시험 할 계획입니다.
다목적 차량
게이트웨이의 주요 특징은 하나의 궤도에 갇히지 않을 것이라는 점입니다. 임무에 따라 다른 제품으로 날아갈 수 있도록 설계되었습니다. 다시 말해, 우주선과 우주 정거장 사이의 십자가입니다.
ISS는 화학 스러 스터를 사용하여 궤도에 보관하는 데 필요한 때때로 부스트를 제공하는 반면, 게이트웨이는 태양에서 에너지를 사용하여 연료 효율적인 스러스터로의 에너지를 사용하는 기술인 태양 전기 추진을 사용하여 궤도 사이를 이동합니다. 게이트웨이에 제안 된 다른 궤도에는 달 표면에 가까운 단단한 궤도가 있으며, 약 150 만 킬로미터의 우주로 약 150 만 킬로미터가 더 큰 궤도가 포함됩니다.
게이트웨이의 추진 시스템은 2022 년에 우주로 출시 된 역의 첫 번째 모듈이 될 것입니다. NASA는 내년 3 월 개인 회사 에이 요소에 대한 계약을 수여 할 것으로 예상됩니다. NASA의 새로운 부하 러깅 로켓 인 SLS (Space Launch System)에 의해 스테이션의 모든 구성 요소는 우주로 들어 올릴 것입니다. SLS (Space Launch System)는 Orion Spacecraft (현재 개발 중)를 포함하여 100 톤 이상의 하드웨어를 낮은 지구 궤도에 가져갈 수 있습니다. 게이트웨이 모듈과 오리온이 우주에 있으면 오리온은 모듈을 음력 궤도로 전송하여 서로 연결될 수 있습니다.
우주 비행사가 게이트웨이에 도달하는 것은 오리온에서도 약 3 일이 걸릴 수있는 여정입니다. 일단 그들이 거기에 있으면 가장 큰 질문 중 하나는 비상 사태가 발생할 때 안전하게 유지하는 방법입니다. 주요 솔루션은 우주 정거장의 다른 부분에서 필수 기술을 복제하는 것입니다. 따라서 우주 비행사는 한 조각의 장비가 손상되거나 파손되면 다른 지역으로 이동할 수 있습니다. 프로젝트에 관여하지 않은 애틀랜타의 조지아 테크 엔지니어링 (Georgia Tech College of Engineering)의 항공 우주 엔지니어 인 Mitchell Walker 교수는“해당 모듈을 잘라야한다면 반대편에 컴퓨터 전력이 있다고 걱정하지 마십시오. 다른쪽에는 추진력이 있습니다. "당신은 항상 모든 것이 복제 된 위치에 있기를 원합니다." 이것은 전체 우주 정거장을 대피 해야하는 상황을 훨씬 덜 만들 것입니다.
달 연구소
그런 다음 깊은 공간에서 우주 방사선 문제가 있습니다. Clark은“전체 우주 정거장은 방사선에 대해 무장 할 수 있지만이를 위해 연료 비용이 발생할 수 있습니다. "따라서 그들은 폭풍 대피소 역할을하기 위해 한 섹션을 심하게 장갑으로 만들도록 선택할 수 있습니다." 두꺼운 금속 벽은이 대피소에서 방사선 장벽 역할을합니다. 우주 비행사는 밤새 잠을 자거나 태양 플레어와 같은 강렬한 방사선 기간 동안 피난 할 수 있습니다.
이 방사선을 연구하는 것은 우리가 놀랍게도 거의 알지 못하기 때문에 게이트웨이에서 연구 우선 순위가 될 것입니다. “우주 방사선은 태양풍, 은하 우주 광선 및 태양 플레어로 구성되어 있지만, 각각의 수준 과이 방사선에 특정 패턴이 있는지 또는 무작위 여부를 알지 못한다는 것을 알고 있습니다. 게이트웨이가 우주 방사선에 대해 알려주는 것은 과학자들이 화성 여행에 필요한 보호를 개발하는 데 도움이 될 것입니다. Ngo-Anh는“우리가 깊은 공간에서 인간 탐험을하고 싶다면 방사선은 현재 Showstoppers 중 하나입니다.
NASA와 ESA는 과학자들에게 게이트웨이에 탑승하기 위해 어떤 종류의 실험을하고 싶은지 묻고 있습니다. 달은 특히 올해 초 달 표면의 수 얼음을 확인한 이후로 중요한 목표입니다. 큰 문제는이 물의 정확한 기원뿐만 아니라 황화수소 및 이산화황과 같이 달의 다른 '휘발성 물질'(끓는점이 낮은 물질)입니다. 그들은 혜성과 소행성에서 왔거나 달 자체에서 분출 했습니까, 아니면 다른 곳에서 나왔습니까? Carpenter는“이 질문에 대답하면 내부 태양계의 휘발성 물질의 기원과 지구상의 생명을 가능하게하는 휘발성 물질이 어디에서 왔는지에 대해 알려줄 수 있습니다.
다른 태양계의 성간 먼지를 포함하여 깊은 공간에서 표류하는 먼지를 분석하고 태양풍과 지구의 자기장 사이의 상호 작용을 연구하는 것과 같은 다른 실험이 뿌려졌습니다. 어떤 실험이 선택 되든지 게이트웨이가 대부분의 시간을 보낼 수 있으므로 원격으로 작동해야합니다.
게이트웨이의 우선 순위는 화성 임무에 필요한 기술의 테스트 베드 역할을하는 것입니다. 그러나 모든 사람이 이것이이를 달성 할 것이라고 확신하는 것은 아닙니다. Virts는 2014 년부터 2015 년까지 ISS에 200 일을 보냈던 전 NASA 우주 비행사 인 Terry Virts는“화성에 도달 할 필요가없는 기술 중 어느 것도 게이트웨이를 사용하여 달성하거나 테스트 할 수는 없다”고 말했다. Virts는 Gateway는 Mars에 도착하기위한 필수 강력한 추진 시스템의 개발을 허용하지 않을 것이라고 말했다. 그는 우주 비행사가 화성에 도달하는 가장 좋은 방법은 지구와 붉은 행성 사이에서 지속적으로 셔틀링하는 고속 기술에 탑승 할 것이며, 게이트웨이는 지구와 달 사이에 같은 일을하도록 재 설계되어야한다고 말합니다. "우리가 화성에 도착하는 방식으로 달에가는 연습을하자."
게이트웨이가 전혀 발생하는지 여부는 정치인들이 미래에 제공하는 충분한 지원과 자금 지원에 달려 있습니다. 이에 대한 열쇠는 2019 년 말 스페인에서 열린 ESA의 장관 협의회 회의로, 수십억 유로의 자금이 우주 프로젝트에 할당 될 것입니다. 세계에서 가장 강력한 로켓을 개발하는 우주 발사 시스템도 문제가되고 있습니다. NASA의 자체 감사인의 최근 보고서는 로켓의 나선 비용과 지연을 비판했습니다. 그러나 적어도 지금은 게이트웨이는 우주 비행사를 이전보다 더 멀리 데려 갈 수있는 추진력을 가지고 있습니다.
그리고 이것이 심오한 경험이 될 것이라는 것을 부인할 수는 없습니다. 특히 지구와 달이 가장 먼 곳에있을 때. Clark은“달은 팔의 길이로 고정 된 골프 공의 크기에 관한 것이고 지구는 그보다 조금 더 작습니다. “그래서 당신은 어느 쪽에도 많은 애착을 느끼지 않을 것입니다. 이것은 태양계에서 다른 사람이 공유하는 관점 일 것입니다.”
이것은 BBC Focus 의 329 호에서 발췌 한 것입니다. 잡지.
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