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화성으로 인류를 보내기 위한 연구
하인류를 화성으로 보내기 위해서 그리고 실제 유인미션을 현실화시키기 위해서 무엇을 해야 하는가? 노스캘롤라이나 주립대학교(North Carolina State University) 우주과학 및 섬유공학 연구팀은 이러한 미션을 해결할 수있는 해결책의 일환이 진보된 섬유 물질에 놓여있다고 믿고 있다. 학생들은 우주과학산업이 수 십년동안 해결하기 위해 고군분투하고 있는 생명유지문제를 다루기 위해 힘을 모아왔다.
섬유공학부 학생인 Brent Carter 는 이와 관련하여 다음과 같은 말을 하였다.
“화성에 유인우주선을 보내는 미션이라는 측면에서 가장 큰 문제들 중 하나는 여러 요소들 ? 방사능에서부터 운석에 이르기까지 - 로부터 우주비행사를 보호할 수 있는 생명보호공간을 만드는 일이다. 현재 미항공우주국 나사(NASA)는 알류미늄, 섬유유리, 탄소섬유 등과 같은 고체 물질을 사용하고 있다. 이들은 매우 효과적이지만 우주 속에서 포장하기에는 너무 크고 부피가 크다.”
발달된 섬유물질 ? 다양한 코팅(coating)을 가지고 다루어질 수 있고 매우 유연한 물질 - 을 사용한 학생들은 1,9000평방피트의 부풀릴 수 있는 거주공간을 만들었다. 이 공간은 4명에서 6명의 우주비행사들이 편안하게 수용할 수 있다.
이러한 거주공간은 방사능을 막을 수 있는 물질인Demron™와 같은 물질로 막을 입힘으로써 만들어졌다. 이 물질은 공기 내에 수용할 수 있는 폴리우레탄 기판 뿐만 아니라 자외선을 반사할 수 있는 금속물질로 덮혀져 있는 필름으로부터 만들어진 가스가 빽빽한 물질과 함께 사용된다. 이 공간은 돔형태를 가지고 있으며, 이는 그러한 성가신 유성으로 하여금 중요한 위험과 손실을 발생시키는 것없이 집에서 부터 우주비행사를 위한 집으로 튀어오르게 하는 것을 가능하게 해줄 것이다.
이와 관련하여 섬유공학부 학생이자 연구팀 구성원인 Alex Ray 는 다음과 같이 설명하였다.
“우리는 최첨단 섬유공학 기술의 새로운 적용(설비)을 사용하고 있으며, 우주과학의 문제들을 해결하는 데 이들 적용설비들이 사용되어졌다. 우주공학부 학우들과 함께 연구할 수 있는 것은 우리들로 하여금 진정 몇몇 원론적인 해결책을 통해 생각하기 위해 두 개의 학문으로부터 우리들의 지식을 결합하는 것을 허락해주었다.”
뿐만 아니라, 학생들은 화성에 유인우주선을 보내고자 하는 미션을 가로박고 있는 또 다른 주요 문제들을 다루고 있다 ? 특히, 물공급 문제. 현재 우주비행사들은 우주공간에 있는 동안 물을 만들 수 있는 사바띠에(Sabatier) 반응장치라 불리우는 무언가를 활용하고 있다. 사바띠에 과정은 니켈(nickel)의 존재와 함께 이산화탄소와 수소의 반응을 포함하고 있다. 이들 물질은 물과 메탄을 생산하기 위해 극도로 높은 온도와 압력하에 있어야 한다.
이와 관련하여 최근 우주공학부 졸업자인 Mark Kaufman은 다음과 같이 말하였다. 그 역시 디자인 팀의 일원이다.
“우리는 현재 사바띠에 반응장치를 개선시키는 방법을 찾고자 하였다. 따라서 우리는 아직 화성에서 활용가능한 거대한 양의 이산화탄소의 이점을 가질 수 있다. 뿐만 아니라. 우주선에서 상대적으로 거대한 양의 수소를 가져오는 것이 쉬워질 수 있다는 장점을 가질 수있었다. 왜냐하면, 이는 표준중량이하의 요소들이기 때문이다.”
Kaufman은 현재의 사바띠에 반응장치들은 니켈로 가득채워진 길이가 길고 무거운 튜브들이라고 설명하였다 ? 이는 우주선에 가져오기에 이상적이 아니다. 학생 연구집단들은 그들이 니켈의 나노입자를 적용할 수 있는 섬유물질을 개발하기 위해 노력하였다. 니켈 나노입자들은 질량과 부피없이 같은 반응을 만들 수 있게 해주는 것들이다. 그들은 그들의 재설계된 사바띠에 반응장치가 미래의 우주선에 장착되어질 수 있을 것이라고 확신하고 있다.
출처 : http://www.ndsl.kr/
관련링크 : http://www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110531115400.htm
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