NASA의 외계 토양에서 산소 추출 방법, 주요 테스트 통과

대한민국 - 이크바리 뉴스 통신사

NASA의 외계 토양에서 산소 추출 방법, 주요 테스트 통과

지구 밖에서의 장기적인 인간 존재를 가능하게 하는 데 있어 중요한 진전으로, 외계 토양에서 산소를 추출하는 획기적인 방법이 중요한 통합 테스트를 성공적으로 완료했습니다. NASA의 탄소열 환원 시연(CaRD) 실험은 현지 자원 활용(ISRU) 이니셔티브의 초석으로서, 최근 집중된 태양 에너지를 사용하여 달 레골리스 시뮬레이션에서 일산화탄소를 생산하는 통합 프로토타입의 능력을 시연했습니다. 이 성과는 달과 궁극적으로 화성에 자급자족하는 서식지를 개발하는 데 있어 중추적인 단계이며, 지구의 보급선으로부터 멀리 떨어진 곳에서 호흡 가능한 공기를 제공하는 근본적인 도전을 해결합니다.

만약 인류가 언젠가 우주에서 살고 일하게 된다면, 고향에서 멀리 떨어진 곳에서도 기본적인 필요를 충족시킬 수 있는 것이 무엇보다 중요합니다. 여기에는 음식과 물이 포함되지만, 가장 중요한 요소는 깨끗한 공기를 지속적으로 공급받는 것입니다. 이는 달, 화성 및 기타 심우주 목적지로 향하는 장기 임무에 특히 중요합니다. 지구에서 멀리 떨어진 우주 비행사나 거주자에게는 보급 임무 기회가 거의 없습니다. 이를 위해 NASA와 다른 우주 기관들은 현지 자원 활용(ISRU)을 해결책으로 모색하고 있습니다.

간단히 말해, 이 방법은 현지 자원을 사용하여 승무원들이 공기, 물, 음식, 건축 자재 및 기타 필수품을 확보하도록 합니다. 깨끗하고 호흡 가능한 공기 공급의 필요성을 해결하기 위해 NASA는 집중된 태양 에너지를 사용하여 달 레골리스에서 산소를 추출하는 탄소열 환원 시연(CaRD)이라는 실험을 수행하고 있습니다. CaRD 팀은 최근 통합 프로토타입을 이용한 중요한 테스트를 완료하여, 달에서의 장기 임무를 가능하게 하는 기술을 한 단계 더 발전시켰습니다.

팀이 프로젝트 제안서에서 설명했듯이, 달 레골리스는 질량 기준으로 약 45%가 산소이며, 대부분이 규산염 광물에 결합되어 있습니다. 이 산소는 달이 지구의 자기 꼬리(지구 상층 대기에서 산소 이온을 포착하는 영역)를 통과할 때마다 퇴적됩니다. 탄소열 환원은 산업 공정에서 널리 사용되며, 일반적으로 광물을 고온으로 가열하여(코크스, 석탄 또는 숯 사용) 순수 금속을 생산함으로써 산소를 제거하는 데 사용됩니다. 일반적으로 부산물로 일산화탄소(CO)를 생성합니다.

CaRD 실험은 레골리스에서 산소를 추출하기 위해 동일한 기술을 활용하지만, 전체 과정을 완료하기 위해 오직 집중된 햇빛에만 의존합니다. 이들의 프로토타입은 시에라 스페이스(Sierra Space)가 개발한 탄소열 산소 생산 반응기, NASA 글렌 연구 센터(Glenn Research Center)가 설계한 태양열 집광기, 복합 거울 응용(Composite Mirror Applications)이 생산한 정밀 거울, 그리고 NASA 케네디 우주 센터(Kennedy Space Center)의 항공 전자 장치, 소프트웨어 및 가스 분석 시스템을 결합합니다. NASA 존슨 우주 센터(Johnson Space Center)는 프로젝트, 시스템 엔지니어링, 테스트 및 주요 하드웨어와 지상 지원 시스템 개발을 관리합니다.

이 통합 테스트 동안, 팀은 태양열 집광기, 거울 및 제어 소프트웨어를 결합하여 달 레골리스 시뮬레이션에서 테스트했습니다. 그 결과는 태양열 구동 화학 반응을 통한 CO 생산을 확인했습니다. 일산화탄소를 산소로 전환하는 하류 기술과 결합될 때, CaRD 실험은 달에서 작업하고 생활하는 우주 비행사와 승무원에게 안정적인 산소 가스 공급을 가능하게 할 수 있습니다. 이 기술은 NASA의 아르테미스 프로그램과 달 기지를 건설하기 위한 장기 계획의 필수적인 부분이 될 수 있습니다.

이 과정은 또한 이산화탄소를 산소와 메탄으로 전환하는 데 적용될 수 있으며, 이는 표면에서 연료를 보급하는 수단을 제공합니다. 이러한 기술은 달 표면에서 장기적인 인간 존재를 유지하는 데 드는 비용과 복잡성을 극적으로 줄일 것입니다. 마지막으로, 이 기술은 NASA의 달-화성 임무 아키텍처를 지원하기 위해 화성 레골리스에서 산소를 추출하는 데에도 적용될 수 있습니다.

CaRD 프로젝트는 NASA의 우주 기술 임무국(Space Technology Mission Directorate) 산하 '게임 체인징 개발(Game Changing Development)' 프로그램의 지원을 받았습니다. 이 성공은 인류가 별들 사이에서 진정으로 지속 가능하고 광범위한 미래를 실현하는 데 한 걸음 더 다가서게 합니다.

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