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우리는 실제로 소행성 궤도를 망쳐 놓아야합니까?

항상 우주 밤에 상황이 부딪칩니다. 바위가 많은 물체는 우리 은하계의 행성 시스템에서 충돌하여 이러한 연삭 영향으로 인한 따뜻하게 빛나는 먼지의 Telltale 서명을 제공합니다. 중성자 스타와 같은 별 남은자는 감마선의 파열이 터질 수 없으며, 심지어 중력 파도에서 에너지 파문이 바깥쪽으로 바깥쪽으로 튀어 나오면서 시공간의 gargantuan 울림으로 표시된 사건에서 블랙홀조차 충돌하고 합쳐질 수 있습니다.

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2022 년 9 월 26 일, 또 다른 새로운 우주 충돌이 조용한 우주에서 주목을 끌기 위해 요구했다. 복잡한 기계 및 전자 제품 패키지가 고대 200 미터 크기의 잔해 소행성으로 고속으로 부딪쳤다. 약 600 킬로의 무게 의이 패키지는 NASA가 이끄는 국제적 임무 인 DART (Double Asteroid Relection Test) 우주선으로, 천상의 신체의 궤도를 최초로 고의적으로 변경하려고 시도했습니다. 구체적으로, Didymos로 알려진 더 큰 소행성 주위의 달과 같은 Dimorphos의 궤도는 태양 주위에 짝을 이루는 반면,

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이 임무에 대한 동기는 지구에 영향을 미칠 수있는 소행성을 전환 시키거나 편향시키는 소행성을 조사하는 것이 었습니다. 이를 위해 2021 년 후반에 출시 된 다트 우주선은 신중하게 선택된 궤적을 따라 스스로 뿌려서 디 모스 주위에 궤도를 뚫을 때 디모르 포스에“머리 오른”에 부딪 혔습니다. 태양 주위의 소행성 쌍의 전반적인 궤도를 변화시키는 대신, 이것은 단순히 이진 구성을 바꾸고 Dimorphos의 움직임이 정확하게 측정 될 수 있도록 할 수 있습니다.

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충돌은 훌륭했으며, 천문학 자들이 지구상에서 볼 수있는 끈끈한 잔해와 먼지 깃털을 보냈습니다. 이 충격은 또한 이전 12 시간 동안 Didymos 주변의 Dimorphos의 궤도를 단축시키는 것으로 보인다.

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우리는 2005 년 NASA의 깊은 충격 임무와 같은 고의적 인 노력을 포함하여 우주선을 혜택을 포함하여 360 킬로그램의 충격기를 사용하여 재료를 발굴하기위한 혜성 Tempel-1의 핵에 부딪히기 전에 우주선을 사전에 추락 시켰습니다. 우리는 또한 샘플을 찾기 위해 다른 소행성으로 크런치하거나 달과 다른 행성 표면에 떨어졌습니다. 그러나 이러한 이전 사건들 중 어느 것도 천상의 대상의 움직임에 중대한 변화를 일으킬 수있는 충분한 에너지 또는 그와 같은 목표가있는 정밀도와 관련이 없습니다. 예를 들어, 깊은 충격 이벤트는 혜성의 궤도 속도를 초당 0.0001 밀리미터 이상, 태양 주위의 전체 궤도 기간을 1 초 미만으로 수정 한 것으로 생각됩니다.

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그런 의미에서 다트 임무는 자격이없는 성공을 거두었습니다. 우리는 이제 태양을 공전하는 물체의 궤적, 특히 우리 종의 문명에 가장 큰 위협을 일으키는 대상의 궤적을 의도적으로 수정할 수있는 원칙 증명을 가지고 있습니다. 2026 년 Dimorphos Didymos 시스템의 자세한 정찰을 수행하고 Dart Aftermath의 더 많은 정보를 확인하기 위해 Hera라는 후속 임무를 보내기위한 유럽 우주국에서 계획이 시작되었습니다.

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그러나 이야기는 여기서 끝나지 않습니다. 1992 년과 1994 년에 글을 쓰는 칼 사간 (Carl Sagan)은 소행성이 지구에 부딪히는 것을 방지하기 위해 개발 된 기술이 소행성이 지구를 치는 데 사용될 수있는“편향 딜레마”로 알려진 것을 지적한 최초의 과학자 일 수 있습니다. 실제로, 충분한 기술을 갖춘 소행성은 인구가 많은 도시에서 적군의 농업 비판 지역에 이르기까지 매우 구체적인 위치를 목표로 할 수 있습니다. 그는 50 년 동안 자연적으로 유해한 소행성을 전환하기 위해 기술을 배치해야 할 확률이 10,000 명 중 약 1 명이므로 오용 확률은 거의 더 크다고 추론했다. 이 끔찍한 평가는 핵전쟁의 전망에 대한 Sagan의 깊은 우려에 의해 명확하게 채색되었으며, 기술로 인한 소멸에 대한 아이디어는 크게 나타납니다.

보다 최근에는 실제 딜레마가 소행성 편향 자체의 기술적 과제에 있다고 제안했으며, 이는 작은 오류 또는 예상치 못한 결과가 이전에 안전한 것으로 간주 된 새로운 영향으로부터 원래 영향 지점에서 리디렉션을 초래할 수있는 것으로 나타났습니다. 다시 말해서, 지구 교차 소행성을 훨씬 더 위험하게 만드는 것은 너무 쉬울 수 있습니다.

상업적 공간 착취의 상승은 이러한 문제를 더욱 증폭시킵니다. 소행성과 같은 물체에서 천연 자원의 활용에 기초한 우주 경제는 위험한 오류 또는 예상치 못한 결과에 대한 기회를 생성합니다. 소행성 미네랄 자산에 손을 대면 적합한 기관의 궤도를 수정하여 착취 비용을 줄일 수 있습니다. 지구와 충돌 이벤트를 일으킬 확률은 여전히 ​​매우 낮을 수 있지만 성공적인 우주 경제의 요점은 수세기 또는 수천 년 동안 지수의 성장을 가능하게합니다. 어떤 시점에서 무언가 잘못 될 것입니다. 그렇지 않더라도이 기술의 빠른 성장은 고의적 인 오용에 대한 장벽을 낮출 것입니다.

물론, 그 장벽이 낮을수록 지구의 표면이나 다른 자산을 보호하기 위해 리디렉션 된 소행성을 리디렉션하는 것이 더 쉬워집니다. 캐치는 당신이 알고 있어야한다는 것입니다 우리가 지금 수십 년 동안 해왔 던 것처럼 잠재적으로 위험한 우주 객체의 데이터베이스를 구축하는 것이 한 가지이기 때문에 이러한 보호 조치가 필요하며, 예기치 않은 궤도의 궤도 변경을 위해 이러한 모든 객체를 모니터링하는 것은 또 다른 일입니다. 소위 지구 근처 물체를 조사하기위한 현재 시스템은 새로운 위험한 몸을 발견하는 데 중점을두고 이미 카탈로그 한 약 30,000 개를 체크인하지 않고 새로운 위험한 몸을 발견하는 데 중점을 둡니다.

이러한 우려 중 어떤 것도 실현 되든 다트 임무는 우리의 태양 주변의 삶의 역사에서 중추적 인 순간으로 과소 평가되어서는 안됩니다. 그것은 40 억 년 만에 태양계의 기본 구조의 최초의 중요한 목표 엔지니어링을 나타냅니다.

보다 교구적인 차원에서, 생명은 대기, 해양 및 표면 화학을 변화시키고 대륙의 침식과 강의 구불 구불 한 수많은 물리적 변화를 구현하고, 구름과 구름의 형성에 영향을 미치는 것뿐만 아니라 지구의 행성 구조를 이미 수정 한 것이 사실입니다. 이러한 변화 중 일부는 지구의 점차적으로 증가하는 주간 길이를 담당하는 물과 공기의 조류의 복잡한 상호 작용을 통해 행성 회전의 진화에 영향을 미쳤습니다. 그러나 이러한 엔지니어링 업적은 지금까지 한 위치로 매우 제한되어 있습니다. 미래의 소행성 충돌로부터 지구의 생물권을 보호하는 것은 태양계의 다른 부분을 재구성하는 것을 의미합니다.

프리먼 다이슨 (Freeman Dyson)의 유명한 인공 구조를 사용하여 스타의 모든 에너지 출력을 포착하는 방법에 대한 프리먼 다이슨 (Freeman Dyson)의 유명한 1960 년 연구 덕분에 공상 과학이나 과학을위한 새로운 개념이 아닙니다. 이 분석은 우주 자원 활용에 대한 오늘날의 상업적 이익을 동기를 부여하는 지수 성장에 대한 동일한 가설에 달려 있습니다. 이 그림에서, 소행성의 움직임을 마스터하고 태양 에너지의 캡처를 확장하면 물질을 움직일 수있는 능력도 확장 될 것이며 행성은 메뉴에서 매우 분명하게 있습니다.

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차가운 궤도에서 화성을 데려 오거나 금성을 태양에서 더 온화한 거리로 밀어 넣으십시오. 아니면 목성 주변의 장소에서 Europa 및 Ganymede와 같은 얼음 달을 분리하고 태양에 더 가깝게 가져 와서 Bona-Fide Open Ocean Worlds로 해동 할 수 있습니까? 빙하기는 항상 지구에 약간의 두통 이었으므로 지구의 궤도주기에 미치는 영향을 수정하기 위해 목성과 토성을 부드럽게 표류하는 것이 합리적 일 수 있습니다. 그렇게 할 때 천왕성과 해왕성은 궤도에서 재구성되어 Kuiper 벨트와 그 너머에 게시물을 준비하는 데 더 유용한 역할을 수행 할 수 있습니다.

2017 년에 행성 과학자 인 Sean Raymond는 심지어 노틸러스 에서 옵션을 제시했습니다. 유쾌한“궁극적 인 엔지니어링 된 태양계”로 세계를 안정적으로 궤도에 맞게 행성 시스템을 구축 할 수있는 방법은 궤도 안정성에 대한 이전의 일부 작업을 제거합니다. 선택 중에는 놀라운 252 개의 지구 질량 행성이 6 개의 단단히 포장되어 있지만 안정된 6 개의 궤도 (각 궤도 주위에 여러 행성이있는 여러 행성이있는 여러 행성이있는)에 배치 될 수있는 구성이 있습니다.

역행 모션으로 궤도를 기꺼이 사용하려는 경우이 숫자조차도 향상시킬 수 있습니다. 그러나 252 개의 지구를 만들기 위해 필요한 철과 암석을 찾는 것은 우리 태양계에서 까다로울 수 있습니다. 우리는 아마도 거대한 행성 코어를 용도를 변경하면 약 20 ~ 30 개의 지구 크기의 물체에 대한 충분한 재료 만 가지고있을 것입니다. 그러나, 그러한 극단에 도달하기 전에, 오늘날의 태양의 거주 가능한 구역 내에서 각각 6 개의 지구 질량 세계를 자신의 궤도에 맞출 수 있습니다. 이는 훨씬 더 많은 제안입니다. (이 텐블을 고려하기 위해 불신을 조금 중단 할 수 있다면.)

당연히, 우리 가이 수준의 시스템 엔지니어링에 원격으로 가까워지면 새로운 딜레마가있을 것입니다. 이러한 종류의 기술은 칼 사간이 소행성 편향으로 구상 한 위험의 유형을 제기 할뿐만 아니라, 전체 행성이 의도적으로 또는 실수로 태양 다이빙 궤도에 전송 될 수있는 위험을 초래할 것입니다. 이러한 조작은 또한 궤도 역학의 미묘한 혼란에서 완전히 예측할 수없고 출현하는 문제를 일으킬 수 있습니다. 또는 우주 문명 인프라의 발전된 효율성 사이의 상호 작용을 통해 삶과 진정으로 진화하지 않은 인공 천상의 건축물의 복잡성과 함께. 후자의 경우 산업 오염이나 지구 온난화와 유사 할 수 있으며, 우리의 존재에 필수적인 조건을 망쳐 놓습니다.

이러한 문제는 분명히 다소 널리 퍼져 있지만 다트 임무의 성공은 미래의 역사가들이 중추적 인 것으로 볼 수있는 순간이라고 상상할 충분한 이유가 있습니다. 그것은 소행성에 대한 작은 충돌이었고, 인류에게는 하나의 거대한주의였습니다.

Caleb Scharf는 Columbia University의 우주 생물학 이사입니다. 그의 최신 책은 입니다 정보의 상승 :책, 비트, 유전자, 기계 및 인생의 끝없는 알고리즘 .

참조

1. Sagan, C. 적 사이. 원자 과학자의 게시판 48 , 24 (1992).

2. Sagan, C. &Ostro, S. 행성 간 충돌의 장거리 결과. 과학 기술 문제 10 , 67-72 (1994).

3. Drmola, J. &Mareš, M. 편향 딜레마 재 방문. 천문학 및 지구 물리학 56 , 5.15-5.18 (2015).

4. Morrison, D. 영향과 진화 :소행성으로부터 지구를 보호합니다. 미국 철학 학회의 절차 154, 439-450 (2010).

5. Dyson, F.J. 인공 적외선 방사선 소스 검색. 과학 131 , 1667-1668 (1960).

6. Smith, A.W. &Lissauer, J.J. 긴밀한 행성의 시스템의 궤도 안정성, II :coorbital 행성과의 구성. 천상의 역학과 역동적 인 천문학 107 , 487-500 (2010).


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