Jovian 행성에는 태양계에서 가장 흥미로운 목적지가 있습니다. 외부 행성에 대한 인간 임무는 어떻게 될까요? 우주 비행사는 어떻게 그곳을 여행할까요? 그들은 어디로 갈까요? 그들이 살아 남기 위해서는 무엇이 필요할까요? 목성이나 토성의 달에 대한 사명이 어떤 모습 일지에 대한 미래를 살펴 보는 것입니다.
우리는 어떤 요비아 행성을 여행해야합니까?
Jovian 행성은 외부 태양계의 가스 거인입니다 :목성, 토성, 해왕성 및 천왕성. 이 행성 자체는 탐험을위한 좋은 후보가 아닙니다. 그들은 주로 가스로 구성되어 있으며 인간이 어떤 표면을 걸을 가능성이 없습니다.
그러나 Jovian 행성은 태양계에서 가장 흥미로운 달을 가지고 있습니다. 실제로, Jovian 지역 달은 인간 탐험을위한 가장 기대되는 목적지 중 하나 인 Europa와 Titan입니다.
목성 :Europa the Water World
목성에는 79 개의 달이 있지만 4 명은 요비아 행성 탐험가들에게 가장 큰 약속을 가졌습니다. 갈릴레아 달은 4 개의 가장 큰 목성 달이며 태양계에서 가장 큰 달 중 4 개입니다. 모든 갈릴레인 달은 방문하거나 공부하는 데 매력적이지만 Europa는 눈에 띄는 것입니다.
Europa는 Galilean Moons 중 가장 작은이지만 과학자와 공상 과학 작가의 상상력을 오랫동안 포착했습니다. Europa의 표면은 이상한 균열과 능선으로 가득 찬 두꺼운 얼음 껍질로 덮여 있습니다. 과학자들은이 얼음 껍질 아래에 거대한 액체 바다가있을 수 있다고 생각합니다.
그러한 바다가 존재한다면, 유로파에는 외계인의 삶이 존재할 가능성이 있습니다. 유로파에서의 생명의 잠재력은이 요비아 달에 대한 선교에 대한 큰 관심을 끌고 있습니다. 그것은 훌륭한 후보가 될 것이지만, 요비아 행성들 사이에는 다른 스릴 넘치는 달이 있습니다.
토성 :타이탄 두 번째 지구
토성은 두 번째로 큰 Jovian 행성 일지 모르지만 태양계의 다른 행성보다 더 많은 달이 있습니다. 82 개의 달 중에는 태양계에서 두 번째로 큰 달이자 우리가 아직 발견 한 가장 지구 같은 세계 인 Titan이 있습니다. 타이탄은 여전히 매우 적대적인 곳이지만, 두꺼운 대기, 단단한 표면, 심지어 표면의 액체가 있습니다.
타이탄은 지구의 카본 카피가 아니지만 실제로 탄화수소 사본입니다. 타이탄의 화학적 조성은 지구의 탄소 기반이 아니라 탄화수소 기반 인 것 같습니다.
예를 들어, 타이탄의“호수”는 물이 아닌 액체 에탄과 메탄으로 가득 차 있습니다. 대기는 95% 질소와 5% 메탄으로 통기성이 없습니다. 또한 타이탄의 중력은 지구의 중력보다 약 60% 높습니다. 그것은별로 들리지 않을 수도 있지만, 타이탄을 돌아 다니는 사람에게는 많은 느낌이들 것입니다.
Jovian 행성에가는
외부 태양계 탐색의 가장 큰 과제 중 하나는 여행입니다. 현재 로켓 기술이 목성과 토성에 도착하는 데 오랜 시간이 걸립니다. 이것은 인간 탐험가들에게 심각한 어려움을 초래합니다.
실제로, 인간이 21 세기 후반까지 요정 지역으로 여행하지 않는 주된 이유는 오늘날의 약한 로켓 추진력입니다. 운 좋게도 수평선에있는 차세대 추진 시스템이 몇 개 있습니다.
화학 로켓
Europa 또는 Titan으로 여행하기위한 첫 번째 옵션은 화학 로켓입니다. 이것은 오늘날 사용되는 로켓 추진 기술의 유형입니다. 다른 시스템은 추진제의 다른 조합을 사용하지만 모두 동일한 일반 원칙을 사용합니다. 로켓은 추력을 만드는 화학 반응에 전력을 공급하는 데 사용되는 일종의 액체 추진제로 채워져 있습니다.
이 시스템은 달로 여행하는 것과 같이 짧은 거리에서 잘 작동합니다. 그러나 다른 행성에 도착하는 것은 확실히 이상적이지 않습니다. 화학 로켓은 효율적이지 않습니다. 그들은 무겁고 매우 짧은 초기 추력으로 지구에서 내릴 수 있도록 엄청난 양의 연료가 필요합니다. 장기 추력은 단순히 필요한 연료로 인해 화학 로켓으로 실현할 수 없습니다.
인간 탐험가가 화학 로켓을 사용하여 Europa 또는 Titan에 도착하면 지구와 외부 태양계 사이를 여행하는 데 10 년이 걸렸습니다. 우리는이 행성에 보낸 프로브의 여행 시간을 기반으로 목성이나 토성에 도착하는 데 걸리는 시간에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 주노 프로브는 지구에서 목성으로 여행하는 데 5 년이 걸렸습니다. 카시니 프로브는 지구에서 토성에 도착하는 데 7 년이 걸렸습니다.
오늘날의 로켓 기술로 인간을 외부 태양계로 보내는 것은 아마도 좋은 생각이 아닐 것입니다. 그들은 같은 소규모 그룹의 사람들과 작은 프라이버시와 함께 작은 우주선에서 고립 된 수년을 보내야했습니다. 어떤 종류의 진정제 또는 정지 된 애니메이션 기술을 사용하면 가능할 수 있지만 자체 위험도 제기합니다. 우주 비행사는 또한 긴 여행 시간을 감안할 때 아주 젊어 야합니다.
이온 및 혈장 엔진
엔지니어들은 언젠가 화학적 추진을 대체 할 수있는보다 고급 추진 시스템을 연구하고 있습니다. 이온 엔진은 다음 주류 추진 시스템 일 수 있습니다. 이 추진 시스템은 느리고 안정이 확실히 레이스에서 승리한다는 것을 증명합니다. 이온 엔진은 화학 로켓보다 훨씬 약한 추력을 생성하지만 훨씬 더 오래 연소됩니다. 실제로, 이온 엔진은 매우 효율적이므로 화학 로켓보다 추진제 당 약 10 배 더 많은 추력을 생성합니다.
이온 엔진은 가스 추진제의 원자를 이온화하여 로켓의 스러스터에서이를 가속화하여 작동합니다. 오늘날 가장 일반적인 이온 엔진 추진제는 크세논입니다. 이 로켓은 이미 존재합니다 - NASA의 1998 년 딥 스페이스 1 프로브는 NSTAR 이온 엔진을 사용했습니다. 동일한 기술은 인간을 외부 태양계로 데려가려면 더 큰 규모로 적응해야 할 것입니다. 그러나 그것은 쉬운 일이 아닙니다. 인간 수송이 가능한 작업 이온 로켓은 2050 년대 이후까지 존재하지 않을 수 있습니다.
그러나 이온 엔진은 인간을 요비아 행성으로 데려 오는 데 이상적 일 수 있습니다. 그것은 지속적인 추력을 제공하여 여행 기간을보다 관리하기 쉬운 길이로 줄일 수있는 가속도가 높아질 것입니다.
핵 추진
핵 추진은 수평선의 또 다른 차세대 추진 기술입니다. NASA는 로켓이 화성에 도착하기 위해 핵 추진을 주시하고 있습니다. 이 로켓은 화학 로켓보다 두 배나 효율적입니다. 핵 로켓은 액체 추진제를 사용하여 가스로 가열되어 로켓의 스러 스터에서 가속됩니다.
핵 추진은 유망하지만 요비아 행성으로 여행하는 것은 이상적이지 않을 수 있습니다. 핵 로켓의 주요 문제는 안전입니다. 무언가 잘못되면 원자력 엔진이 대규모 폭발을 일으킬 가능성이 있습니다. 승무원은 본질적으로 원자 폭탄의 요비아 행성으로 타고 집으로 돌아 오기 전에 폭발하지 않기를 바라고 있습니다.
핵 추진은 여전히 언젠가 실행 가능한 추진 시스템 일 수있다. 광범위하고 신중한 테스트가 필요하므로 개발이 크게 느려질 수 있습니다. 따라서 이온 엔진은 우주 비행사가 처음으로 유로파 나 타이탄에 도착하는 방식 일 것입니다.
Jovian 행성의 달에서 살아남은
탐험가들이 조비아 행성에 도착하면 유로파와 타이탄 모두에서 가혹한 조건에서 살아남을 필요가 있습니다. 다음은 두 임무가 어떻게 작동하는지 살펴 봅니다.
Europa의 Atlantis
유로파는 탐험하기 어려운 세상입니다. 달의 표면은 단단하고 물 얼음으로 만들어 질 가능성이 높지만 대량의 방사선으로 끊임없이 폭격을 당합니다. 실제로, 유로파 표면에서 하루는 1 개월 안에 방사선 중독으로 사망 할 가능성이 높습니다. 엔지니어들은 심지어 Europa의 얼음 표면에서 가혹한 조건을 견딜 수있는 특별한 종류의 안테나를 설계해야했습니다.
따라서 Europa에 대한 표면 임무는 좋은 생각이 아닐 수도 있습니다. 서식지와 우주복은 모두 우주 비행사를 보호하기 위해 강렬한 방사선 차폐가 필요합니다. 먼 미래에는 수중 서식지 인 또 다른 옵션 일 수 있습니다. Europa의 얼음 껍질은 너무 두껍기 때문에 과학자들은 표면 방사선에서 바다를 완전히 보호 할 수 있다고 예측합니다.
이것은 유로파의 바다뿐만 아니라 인간 탐험가에게 좋은 소식입니다. 엔지니어가 충분히 큰 드릴을 만들 수 있다면 유로파의 껍질을 통해 어두운 바다까지 터널을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 여기에서 수중 서식지가 건설 될 수있어 우주 비행사는 유로파의 바다를 공부하면서 안전하게 수중에 살 수 있습니다. 그들이 발견 한 것은 과학과 역사를 영원히 바꿀 수 있습니다.
Europa의 삶
과학자들은 유로파의 핵심에서 통풍구가 생명에 필요한 구성 요소를 포함하여 달의 어두운 바다에 열과 영양소를 제공 할 수 있다고 이론화합니다. 얼음 껍질은 탐험가가 통과하기가 어렵지만 24 시간 내내 유로파에 부딪히는 거대한 방사선에 대한 보호 기능을 제공합니다. 유로파에 대한 생명은 존재한다면 미생물이거나 지구의 바다의 가장 어두운 깊이에서 생명과 비슷할 수 있습니다.
타이탄의 탄화수소 토지
타이탄에 대한 사명은 얼음이나 바다가 없기 때문에 유로파에 대한 임무보다 조금 덜 복잡 할 것입니다. 타이탄은 대기가 훨씬 두껍다는 것을 제외하고는 화성과 비슷한 바위 표면을 가지고 있습니다. 우리는 Titan의 표면에 프로브를 착륙하고 오프라인으로 가기 전에 사진을 캡처 한 Cassini-Huygens Mission 덕분에 Titan에 대해 조금 더 알고 있습니다.
타이탄의 두꺼운 대기는 표면을 탐험하는 우주 비행사에게 중요한 보호를 제공합니다. 방사선 차폐는 항상 좋은 생각이지만 타이탄 탐험가는 유로파에있는 것만 큼 필요하지 않습니다. 두꺼운 대기로 인해 우주 비행사는 타이탄의 표면 정장을 압력을 가할 필요가 없습니다. 그러나 그들은 여전히 산소 공급 장치가있는 봉인 된 슈트가 필요합니다. 타이탄의 공기는 통기성이 없으며 표면 온도는 화씨 -290도까지 낮아질 수 있습니다.
타이탄의 중력은 지구의 중력보다 약 50% 더 크며, 이로 인해 장기적으로 모든 사람에게 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 우주 비행사 가이 위험을 완화시킬 수있는 한 가지 방법은 한 번에 며칠 또는 몇 주 동안 표면에서 교대하는 것입니다. 재사용 가능한 표면 랜더는 표면과 타이탄 주변의 궤도의 바닥 사이의 우주 비행사를 셔틀하는 데 사용될 수 있습니다.
타이탄의 삶
과학자들은 지금까지 타이탄에서의 삶에 대한 증거를 찾지 못했지만 그것이 생명이 존재하는 것이 불가능하다는 것을 의미하지는 않습니다. 우주 생물 학자들은 지구의 생명체와 다른 화학을 사용하여 탄화수소 화합물을 기반으로 생명이 진화 할 가능성이 있다고 생각합니다. 탄화수소 기반의 생명체가 어떤 모습인지는 말할 수 없지만 우주 비행사가 타이탄을 방문하는 흥미로운 연구 영역이 될 것입니다.
Jovian 행성 탐험
조비아 행성에는 100 개가 넘는 달이 있으며 그 중 일부는 외계인의 삶을 보유 할 수도 있습니다. 어느 날, 인간은 마침내 유로파, 타이탄 및 다른 외부 태양계 달을 방문해야합니다. 그래도 엔지니어링과 독창성의 위업이 필요합니다. 그렇다면 인간 탐험가들은 태양계에서 인류를위한 새로운 집을 찾을 수 있었고 아마도 지구에서 멀리 떨어진 첫 번째 징후조차도
입니다.
