지구와 마찬가지로 달, 화성, 소행성, 혜성과 같은 행성에는 귀중한 자원이 엄청나게 많이 매장되어 있습니다. 이것은 언젠가 우주 경제를 지원하기 위해 그것을 채굴하기를 희망하는 연구원과 산업가 모두의 관심을 끌었습니다. 그러나 어떤 종류의 외계 광산 산업을 만드는 것은 어려운 작업이 될 것입니다. 이 지역의 우주에서 인간이 마주하게 될 일을 봅시다.
현장 리소스 사용
외계 채광을 생각할 때 아마도 우주의 다양한 물체에서 재료를 추출하여 지구로 전달하는 것을 상상할 것입니다. 그러나 이것이 상업적으로 실행 가능한 최초의 예는 아닐 것입니다. NASA가 제안한 것처럼 우리가 달에 영구적인 인간 존재를 확립하려면 그곳에 살고 있는 우주비행사들의 공급을 보충해야 할 것입니다. 물과 같은 자원은 어느 정도만 재활용할 수 있습니다.
동시에 지구에서 자원을 발사하는 것은 매우 비쌉니다. 2018년 현재 1kg의 물질을 낮은 지구 궤도로 발사하는 데 약 2400달러가 소요되며 더 높은 곳이나 달에 발사하는 데는 더 많은 비용이 듭니다. 우주에서 채굴된 재료는 이러한 비용을 절약하기 위해 우주에서 사용될 가능성이 높습니다. 현지에서 필요한 자료를 수집하는 것을 "현지에서 자원 사용"이라고 합니다. 여기에는 얼음 채광에서 건물 구조를 위한 토양 수집에 이르기까지 모든 것이 포함될 수 있습니다. NASA는 현재 3D 프린팅을 사용하여 달에 건물을 짓는 가능성을 연구하고 있습니다.
우주 채굴은 위성 제어 방식도 바꿀 수 있습니다. 기존 관행에 따르면 인공위성은 연료가 떨어지면 10~20년 후에 궤도를 이탈합니다. Orbit Fab와 같은 우주 회사의 주요 목표 중 하나는 우주에서 수집된 연료로 연료를 보급할 수 있는 유형의 위성을 개발하는 것입니다.
어떤 자원이 있습니까?
지구 밖에서의 채굴 기회와 관련하여 유용하고 풍부한 여러 자원이 있습니다. 일부 소행성에는 건설 및 전자 제품에 사용할 수 있는 철, 니켈, 금 및 백금족 금속이 엄청나게 많이 포함되어 있습니다. 달의 표토(바위와 토양)에는 헬륨-3이 포함되어 있으며, 이는 핵융합이 실행 가능하고 널리 보급되면 미래에 귀중한 자원이 될 수 있습니다. 영국 회사인 Metallysis는 달의 표토에서 산소를 추출할 수 있는 프로세스를 개발했습니다.
얼음은 달 표면의 극 근처에 영구적으로 그림자가 드리워진 분화구에 존재할 것으로 예상됩니다. 과학자들은 또한 화성, 소행성 및 혜성 표면 아래에 얼음이 존재한다고 믿습니다. 생명을 유지하는 데 사용하거나 산소와 수소로 분해되어 연료로 사용할 수 있습니다.
우주에서 광물을 어떻게 채굴할 것인가?
일부 오프-어스 마이닝 제안은 온-어스 마이닝과 유사합니다. 예를 들어 굴착기로 달의 표토를 채굴하거나 터널 굴착기로 소행성을 채굴할 수 있습니다. 다른 제안은 이례적입니다. 예를 들어 진공 기계를 사용하여 파이프를 통해 표토를 빼내는 것입니다.
시드니 대학교, 뉴 사우스 웨일즈 및 호주 국립 대학교의 연구원들은 바이오마이닝을 사용할 것을 제안합니다. 이 경우 소행성으로 운반되는 박테리아는 특정 미네랄을 소모하고 탐사선에 의해 수집될 수 있는 가스를 방출합니다.
어떤 문제가 남아 있습니까?
UNSW의 호주 우주 공학 연구 센터에서 수행된 작업은 우주 자원 산업의 위험을 줄이는 방법을 찾는 것과 관련이 있습니다. 물론 기술적, 경제적 문제도 많다. 많은 사람들이 지구 밖에서 채굴을 시작하기를 열망하게 만드는 동일한 시작 비용은 채굴 장비를 우주로 운송하는 데 비용이 많이 든다는 것을 의미합니다. 비용 효율적(또는 실현 가능)을 위해 채굴 작업은 가능한 한 가벼워야 합니다.
생명 유지, 방사선 회피 및 추가 발사 비용의 필요성과 같이 인간을 우주로 보내는 추가 과제를 감안할 때 외계 채광은 크게 자동화되거나 원격으로 제어되어야 합니다. 그러나 지구상의 채굴 시스템조차도 아직 완전히 자동화되지 않았습니다. 소행성에서 채굴을 시작하기 전에 로봇 공학을 개선해야 합니다.
우주선이 소행성에 여러 번 착륙하고 샘플을 회수하기까지 했지만 소행성과 혜성 착륙에 대한 전반적인 성공률은 낮습니다.
환경적 고려 사항도 있습니다. 우주 채굴은 지구의 광물 추출을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 그것은 오프-어스(off-Earth) 채굴이 로켓 발사 횟수의 증가가 아니라 감소를 초래하거나 자원이 지구로 다시 가져와서 사용되는 경우입니다.
우주에서 자원을 수확한다는 것은 지구에서 이를 발사할 필요가 없다는 것을 의미할 수 있지만 우주 경제가 발전함에 따라 불가피하게 더 많은 발사가 발생할 것입니다. 또한 제안된 채굴 방식이 우주 환경에서 작동할 수 있을지도 의문이다. 다른 행성들은 서로 다른 대기(또는 그것의 결여), 중력, 지질 및 정전기 환경을 가지고 있습니다(예를 들어, 토양은 태양의 입자로 인해 전기적으로 대전될 수 있습니다).
이러한 조건이 외계 활동에 어떤 영향을 미칠지는 아직 알려지지 않았습니다.
이것은 시작에 불과하지만 많은 회사들이 현재 외계 채광, 우주 탐사 및 기타 우주 사용을 위한 기술을 개발하고 있습니다.
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