달 환경에서 산소 공급
NASA는 아르테미스 임무를 통해 달에 우주비행사를 보내기 위해 노력하고 있으며, NASA의 주요 목표 중 하나는 달 표면에 장기적으로 거주지를 마련하는 것입니다. 산소와 같은 자원은 이러한 비전을 실현하기 위한 중요한 구성 요소입니다. 산소는 호흡에 사용되는 것 외에도 운송을 위한 추진제로도 사용되어 달 탐험가들이 더 오래 머물고 더 멀리 탐험할 수 있도록 도와줍니다.
임의 탈 토양에서 산소 추출 성공
휴스턴에 위치한 NASA 존슨 우주 센터의 과학자들은 최근 실험을 통해 모의 달 토양에서 산소를 추출하는 데 성공했습니다. 달 토양은 달 표면을 덮고 있는 미세한 입자의 물질을 말합니다. 진공 환경에서 산소를 추출한 것은 이번이 처음으로, 언젠가 우주비행사가 달 환경에서 자원을 추출하여 사용하는 '현장 자원 활용'을 위한 기반을 마련했습니다.
NASA의 카보열 감소 시연(CaRD) 팀은 달에서 발견되는 것과 유사한 조건에서 '더티 열 진공 챔버'라는 직경 15피트 크기의 특수 구형 챔버를 사용하여 테스트를 수행했습니다. 이 챔버는 내부에서 불결한 샘플을 테스트할 수 있기 때문에 "더티"로 간주됩니다.
연구팀은 고출력 레이저를 사용하여 태양 에너지 집중 장치의 열을 시뮬레이션하고 콜로라도주 브룸필드에 있는 시에라 스페이스(Sierra Space Corp.)가 NASA를 위해 개발한 탄화수소 반응기 내에서 달의 토양 모조품을 녹였습니다. 탄화수소 반응기는 산소를 가열하고 추출하는 과정이 이루어지는 곳입니다. 탄화열 환원은 고온을 이용해 일산화탄소나 이산화탄소를 생성하여 태양 전지판이나 강철과 같은 제품을 생산하는 데 수십 년 동안 지구상에서 사용되어 왔습니다.
토양이 가열된 후, 연구팀은 달 운영 관찰 질량 분석기(MSolo)라는 장치를 사용하여 일산화탄소를 감지할 수 있었습니다. 2023년 과학자들이 물을 찾는 데 도움을 줄 극지 자원 얼음 채굴 실험-1과 2024년 11월에 물 얼음과 기타 잠재적 자원의 위치와 농도를 면밀히 파악하기 위해 평평한 대형 산인 몽 무통(Mons Mouton)을 탐사할 NASA의 극지 탐사 로버 VIPER(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover)에 유사한 장치가 달 남극 탐사 임무 두 개에 투입될 예정입니다.
인류의 달 거주 가능성
"이 기술은 달 표면에서 매년 자체 무게의 몇 배에 달하는 산소를 생산할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 이는 지속적인 인간 존재와 달 경제를 가능하게 할 것입니다."라고 NASA 수석 엔지니어이자 Johnson의 CaRD 프로젝트 매니저인 Aaron Paz는 말합니다.
이 공정을 달의 산소 생산에 적용하려면 탄화수소 반응기는 가스가 우주로 빠져나가지 않도록 압력을 유지하면서 달의 물질이 반응 영역 안팎으로 이동할 수 있도록 해야 합니다. CaRD 테스트를 위해 진공 환경에서 원자로를 작동하여 달 표면의 조건을 시뮬레이션하고 원자로의 기술 준비 수준을 6으로 높였으며, 이는 기술이 완전히 작동하는 프로토타입 또는 대표 모델을 보유하고 우주에서 테스트할 준비가 되었음을 의미합니다.
"우리 팀은 달 표면에서 CaRD 원자로가 살아남아 성공적으로 산소를 추출할 수 있음을 증명했습니다."라고 NASA 엔지니어이자 존슨의 CaRD 테스트 책임자인 아나스타샤 포드가 말했습니다. "이는 다른 행성에 지속 가능한 인간 기지를 건설하기 위한 아키텍처를 개발하는 데 큰 진전입니다."
달 토양에서 산소를 추출하는 데 필요한 기술을 개발하기 위해 과학기술임무국(STMD) 산하 게임 체인징 개발(GCD) 프로그램이 이 테스트를 후원했으며, 이는 중요한 기술 격차로 확인되었습니다.
CaRD는 STMD의 달 표면 혁신 이니셔티브(LSII)의 일부입니다. LSII를 통해 NASA는 인간과 시스템이 달 및 기타 행성 표면의 다양한 환경에서 성공적으로 생활하고 작동하는 데 필요한 필수 기능을 개발하고 있습니다.
CaRD 시험에서 입증된 동일한 기술은 아르테미스 임무에 적용될 수 있으며, 언젠가는 태양계 더 깊은 곳까지 탐사할 수 있을 것입니다. 이 실증 테스트의 성공적인 완료로 NASA는 기존 달 물질에서 산소를 추출하여 외계에서 생존과 운송에 필수적인 자원을 인류에게 제공할 수 있다는 사실을 입증했습니다.
화성 가는 길 휴게소로서의 달
아르테미스 임무를 통해 NASA는 최초의 여성이자 최초의 유색인종을 달 표면에 착륙시켜 달에 장기 체류할 수 있는 기반을 마련하고 화성으로 향하는 우주비행사들에게 디딤돌 역할을 할 것입니다.
출처 - https://www.nasa.gov/feature/nasa-successfully-extracts-oxygen-from-lunar-soil-simulant
NASA Successfully Extracts Oxygen from Lunar Soil Simulant
As NASA works towards sending astronauts to the Moon through Artemis missions, one of the agency’s primary goals is to establish a long-term presence on the lunar surface. Resources like oxygen are crucial building blocks for making that vision a reality
www.nasa.gov
진공상태에서 달의 표면을 덮고 있는 토양으로 부터 산소 추출을 성공했다.
정말 어마어마한 소식이다.
물론 중력 대기층 기온등 여러 요소들이 있어야 인류가 달에서 살 수 있겠지만 달에서 자체 산소공급이 가능한 것
그걸로 인류의 우주로 가는 길에 엄청난 도움이 되지 않겠는가.
우주에서 티끌보다 작은 지구, 거기에서 먼지보다 작은 인류의 가능성은 어디까지 인 것인가.
