화성은 가까운 미래나 먼 미래에 인간이 살게 될 행성으로 오래된 할리우드 영화와 공상과학 소설에 자주 등장합니다. 이것은 단순히 상상에 의한 이야기이지만 인간의 삶과 실제 지구와 유사한 부분에는 많은 과학적 이유가 있습니다. 우리는 화성에서 인간이 생존할 수 있는 조건이 있는지, 그리고 그것을 어떻게 활용하여 지구뿐만 아니라 넓은 우주에서 생존할 수 있는지 알고 싶습니다.
지구 같은 화성
화성은 태양계에서 지구와 가장 가까운 행성입니다. 하지만 가깝다고 해도 화성까지의 거리는 5600만km. 엄청난 거리 화성은 지구와 함께 태양계에서 가장 많이 연구된 행성입니다. 놀랍게도 탐사 중 물의 발견은 인간 생명의 기본 요구 사항 중 가장 중요한 부분을 확인하고 화성에서 생명체가 살 수 있다는 희망을 보았습니다. 화성은 인류가 미래의 우주 탐사를 위한 중요한 다리 역할을 할 수 있는 곳입니다. 그러나 안타까운 점은 화성 탐사에서 아직 생명체가 발견되지 않았다는 점이다. 지구의 생태학에 근거한 이유를 부각하자면, 평균 표면 온도가 지구의 남극 대륙만큼 춥고 대기가 많지 않으며 태양풍을 차단하는 행성의 자기장이 약하여 매우 우리 같은 삶이 살기 힘든 환경. 그러나 앞으로는 인구증가와 자원고갈이 큰 문제가 될 것이고 또 다른 지구를 찾을 때가 반드시 올 것이다. 화성은 물과 대기가 있다는 점에서 지구와 매우 유사합니다.
화성의 특성
화성은 지구처럼 회전합니다. 지구와 마찬가지로 24시간 37분, 지구에서 약 37분 거리에 있습니다. 화성에는 북극과 남극에 거대한 드라이아이스가 있습니다. 이 드라이야는 여름에 녹고 겨울에 자라는 것이 확인되었습니다. 화성의 대기는 이산화탄소, 질소, 아르곤 및 매우 적은 양의 산소로 구성되어 있습니다. 여기서 정말 흥미로운 점은 대기 중 산소의 비율이 지구 대기의 이산화탄소 비율보다 높다는 것입니다.
그러나 기압은 0.0063에 불과해 호흡에 부적합하다. 공기압이 8000의 호흡에 관한 것이라고 생각한다면 얼마나 빡빡한지 알 것입니다. 산소가 많기 때문에 온도는 섭씨 -63도로 매우 차갑고, 기압은 당연히 낮아 물의 끓는 온도가 섭씨 27도에 불과해 액체 상태에서 화학 반응이 거의 일어날 수 없다. . 화성은 또한 중력이 약해서 저분자량의 가스를 많이 담을 수 없습니다. 화성의 핵은 지질학적으로 미지근합니다. 이 때문에 화성의 자기장은 지구 자기장의 1/800에 불과해 태양풍으로부터 화성을 보호할 수 없다. 태양풍을 차단하지 않으면 대기가 우주로 누출되어 산소가 손실됩니다. 화성의 층상구조는 200m까지 땅을 파서 연구한 결과 모래를 주성분으로 하는 표토가 지표면에서 3km까지 발견되었고 두꺼운 골재가 15m까지 쌓여 있었다. 아래에. 이 층은 운석 충돌에 의해 하늘로 던져진 암석 덩어리가 다시 퇴적되어 형성된 것으로 분석되었습니다. 그 아래에는 약 150m의 용암류 흔적이 발견되었으며, 용암이 식은 후 현무암층이 형성되었고 30~40m 두께의 퇴적암층이 형성되었다.
화성의 역사
지구와 비슷한 화성은 약 45억6000만년 전에 태어났고 표면이 100% 물로 이루어진 행성이었다. 바다 밑은 용암 바다의 형태로 시간을 보냈다. 화성은 밀도가 낮고 질량이 작기 때문에 방사성 동위 원소의 양은 지구보다 적습니다. 상당량이 지각이 형성된 직후 수증기로 전환되어 날아가 버린 것으로 추정된다.
화성의 식민지화
화성은 지구의 기술로 인간이 살 수 있는 유일한 행성이고, 다른 행성은 천문학적 비용과 상관없이 현재 기술로는 살 수 없다. 이 때문에 화성에서 두 번째로 가까운 수성은 태양과 너무 가까워 온도가 매우 높고, 금성은 이산화탄소가 두껍고 기압이 매우 높고 온도가 높아 수성과 비슷하다. 목성은 핵에서 엄청난 방사선을 방출하여 인간이 가서 사는 것은 자살과 같습니다. 이런 식으로 화성 식민지화를 시도하고 있는데, 2018년 현재 미국항공우주국(NASA)의 연구에 따르면 현재 기술로는 거의 불가능하다는 게 안타깝다. 화성 식민화가 불가능한 주된 이유는 태양풍이다. 태양풍은 플라즈마 형태의 이온 입자가 태양의 자기장에 의해 태양 대기층에서 빠른 속도로 튕겨져 나오는 현상이다. 이 현상은 바람과 유사하며 태양풍이라고합니다. 수소는 이온화된 형태의 양성자와 전자로 구성되어 있으며 속도는 약 400km/s입니다. 자기장이 약하기 때문에 태양풍을 막을 수 없기 때문에 대기가 날아가고 화성 표면은 태양 복사에 노출되어 생명체가 태어나기 전에 죽는다. 그 방사선은 지구의 노출량의 40~50배에 달하므로 화성에서 호흡하는 것만으로도 사망할 수 있습니다. 현대 기술로 화성 전역에 인위적으로 자기장을 만드는 것은 불가능하지만, 자기장이 만들어지면 화성의 대기가 유지되고 북극과 남극의 이산화탄소가 녹아 온실 효과가 생긴다. 이를 위해 현재 극지방의 이산화탄소를 원자폭탄 같은 것으로 녹여 탄소를 만드는 연구가 진행 중이다. 2015년 8월 28일 현재 NASA의 화성 유인 탐사를 위해 6명이 하와이에서 1년 동안 고립된 생명 실험을 했다. 그는 직경 11m, 높이 6m의 둥근 돔에서 프라이버시 없이 살았고, 실제로 생존은 화성에서 사용하도록 고안된 장비로만 이루어졌다. NASA와의 통신도 화성과 기리를 반영해 20분씩 끊겼고, 가족들과의 연락도 제한됐다. 실제 화성과 유사한 환경. 실험이 완료되고 참가자들의 심리 상태를 바탕으로 화성 유인 탐사 계획에 활용됐다.
화성에서 에너지 생산
화성의 대기는 낮기 때문에 바람이 없기 때문에 풍력에서 나오는 풍력은 음의 에너지입니다. 가장 적합한 에너지는 태양광을 태양으로부터 열을 얻을 수 있는 에너지로 변환하는 것입니다. 그러나 태양 에너지의 40%만이 지구보다 화성에 도달하기 때문에 더 적은 에너지를 저장할 수 있습니다. 그리고 인도에서 태양 에너지를 수확하기 위해 태양광 패널을 설치했지만 먼지로 인해 실패한 사례는 화성에서도 마찬가지입니다. 화성은 주로 모래 사막으로 이루어져 있습니다. 화성에서 에너지를 수확하려면 많은 연구가 필요하며 없어서는 안 될 자원입니다. 영국 과학자들은 최근 화성에서 에너지를 생산하는 방법을 제안했습니다. 남극 대륙과 북극에서 드라이아이스를 사용하기 위한 것입니다. 상수 연구자들은 액체가 끓는점보다 높은 부분과 접촉하면 액체의 바닥에 즉시 증기의 공극이 나타나는 현상을 일컫는 ‘라이덴프로스트 효과’를 이용해 화성에서 에너지 생성을 시도하고 있다. 가리키다. . 드라이아이스가 뜨거운 화성의 표면에 닿으면 라이덴프로스트 효과로 인해 증기가 발생합니다. 연구팀은 “결과로 생긴 고압 증기가 터빈을 구동하면 운동 에너지가 전기 에너지로 변환될 수 있다”고 말했다. 연구원들은 그것이 “인류가 화성에 거주할 수 있는 에너지를 제공”하기를 희망했습니다. 네덜란드 델프트 공과대학의 또 다른 연구팀은 거대한 연을 하늘로 날려 에너지를 생성하는 방법을 제안했다. 연구팀이 고안한 방법은 연줄이 달린 긴 케이블을 낙하산과 유사한 연에 부착해 하늘 높이 떠 있는 상태로 지상에서 코일 역할을 하는 원통형 회전축에 연결하는 것이다. 핵심은 회전축이 발전기에 연결되어 있다는 것입니다. 화성에서 바람을 받은 연은 케이블을 밀고 당기며 회전축을 회전시키면서 하늘에서 흔들리듯 움직이게 되고 이때 생성된 에너지로 전기를 발생시킨다. 회전축은 물레방아의 수차이고 연은 높은 곳에서 떨어지는 물과 같다. 연구팀은 연을 50㎡로 만들 계획이며, 연이 가벼워 화성까지 쉽게 운반할 수 있다는 장점이 있다. 연을 포함한 전체 제어 장비의 질량은 29kg이며 전체 발전 시스템 비용은 로켓 운송 비용을 제외하고 약 122억 원으로 추산됩니다. 이 비용은 우주 탐사 기준의 투자 비용에 비하면 아주 좋은 논거입니다. 연구팀은 이를 신재생에너지가 화성탐사 미션을 실현하는 수단이 될 수 있다는 해석을 바라고 바랐다.