달 기지 건설 전망은 현대 우주 탐사의 가장 야심차고 흥미로운 노력 중 하나입니다. 달에 영구적인 인간 전초기지를 건설하면 화성 탐사를 포함한 과학 연구, 자원 추출, 더 깊은 우주 탐사를 위한 전례 없는 기회를 제공할 수 있습니다. 하지만 달에 지속 가능한 기지를 건설하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 이 프로젝트에는 최첨단 기술, 국제 협력, 물류 혁신이 결합되어 있어야 합니다. 이 블로그에서는 달 기지 건설의 기본 요건, 현재 달 탐사 현황, 달에 영구적으로 존재할 계획에 대해 살펴봅니다.
1. 달 기지 건설에 필요한 것: 기술 및 리소스
달 기지를 만드는 것은 지구에 서식지를 건설하는 것보다 훨씬 더 복잡합니다. 달은 고도로 전문화된 설루션이 필요한 일련의 환경 조건을 제시합니다. 주요 요인 중에는 인프라 개발, 생명 유지 시스템, 에너지원이 있으며, 각 요소는 상당한 문제에 직면해 있습니다. 달 표면은 낮에는 +120°C(250°F)에서 밤에는 -130°C(-208°F) 사이에서 변동하는 극한의 온도 변화를 경험합니다. 이러한 조건에서 살아남기 위해서는 이러한 극한의 온도에 대한 단열재를 제공하는 동시에 유해한 우주 방사선 및 미세 운석 충돌로부터 주민을 보호할 수 있는 첨단 재료로 기지를 건설해야 합니다. 가장 유망한 설계 중 일부는 지구에서 무거운 건설 자재를 운반할 필요가 없는 달의 레굴리스(달의 토양)와 함께 3D 프린팅 기술을 사용하는 것입니다. NASA는 해비타트 챌린지에서 이 기술을 개발하기 위해 민간 기업과 협력하고 있습니다. 주목할 만한 예는 지구 재료를 사용하여 구조물을 3D 프린팅 하는 기능을 입증한 회사로, 현재 달 애플리케이션을 위한 기능을 발전시키고 있는 ICON입니다. 구조적 요소 외에도 생명 유지 시스템은 매우 중요합니다. 장기 거주를 위해 지구에서 충분한 양의 물품을 배송하는 것은 불가능하지만, 과학자들은 지속 가능한 환경을 조성하기 위해 현장 자원 활용(ISRU)을 모색하고 있습니다. 달 기지는 달에서 직접 자원을 추출하고 처리해야 합니다. 달에서 가장 가치 있는 자원 중 하나는 남극 근처의 영구적으로 그늘진 지역에 대량으로 존재하는 것으로 추정되는 물 얼음입니다. 이 얼음을 추출하면 전기 분해를 통해 수소와 산소로 분리하여 통기성 있는 공기와 로켓 연료를 공급할 수 있습니다. 이러한 기능은 생명체를 유지하는 데뿐만 아니라 향후 화성과 그 너머로의 임무 수행에도 필수적입니다. 발전은 또 다른 중요한 요구 사항입니다. 태양광 발전은 달 기지에 에너지를 공급할 수 있는 주요 후보지만, 최대 14일 동안 지속될 수 있는 긴 달 밤이 과제입니다. NASA와 블루 오리진과 같은 기업들은 이러한 긴 암흑기에 안정적인 전력을 공급할 수 있는 NASA의 킬로파워 프로젝트와 같은 소형 핵분열 원자로를 포함한 대체 설루션을 모색하고 있습니다. 일관된 에너지를 생산할 수 있는 이 원자로는 생명 유지 시스템과 연구 시설이 원활하게 운영될 수 있도록 미래 달 전력 시스템의 중추가 될 수 있습니다.
2. 달 탐사 현황: 성과 및 진행 중인 프로젝트
오늘날 인류는 달 탐사에 대한 정부와 민간 기업의 새로운 관심 덕분에 그 어느 때보다 달로의 귀환에 가까워지고 있습니다. 2025년까지 인간을 달에 착륙시키고 2030년대까지 지속 가능한 존재감을 구축하는 것을 목표로 하는 NASA의 아르테미스 프로그램이 이 임무를 주도하고 있습니다. 이는 반세기 전 아폴로 탐사 이후 영구 기지를 건설하려는 첫 번째 진지한 시도입니다. 이 야심찬 계획의 첫 번째 단계는 2022년 우주 발사 시스템(SLS)과 오리온 우주선을 시험한 무인 임무인 아르테미스 1호입니다. 이 임무는 인간을 달 주위로 데려가는 아르테미스 2호의 길을 성공적으로 열었습니다. 이 외에도 아르테미스 베이스캠프는 거주 공간, 과학 실험실, 발전 시스템을 갖춘 달 표면 탐사의 허브로 구상되고 있습니다. 이 임무를 지원할 가장 중요한 기술 중 하나는 NASA가 선정한 인간 착륙 시스템(HLS)으로 우주비행사를 달 궤도와 표면 사이로 수송하는 SpaceX의 스타십입니다. 달 궤도를 도는 모듈형 우주 정거장인 달 게이트웨이는 NASA 계획의 또 다른 중요한 요소입니다. 달 표면과 잠재적으로 화성 탐사를 위한 기지 역할을 할 것입니다. 유럽우주국(ESA), JAXA(일본), CSA(캐나다)도 이 프로젝트의 파트너로 국제해비타트(I-Hab), 도킹 및 유지보수 작업을 위한 로봇 팔과 같은 필수 부품을 제공합니다. 각 임무의 복잡성과 비용을 줄임으로써 달 게이트웨이는 달 표면으로 재료와 인력을 더 쉽게 이전할 수 있게 되어 궁극적으로 달 기지 개발을 지원할 것입니다. 한편, 중국의 창어 프로그램은 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 2020년 창어 5호 임무는 수십 년 만에 처음으로 달 샘플을 지구로 가져왔으며, 향후 임무는 2030년대까지 달에 로봇 연구소를 건설하는 등 보다 발전된 목표에 초점을 맞출 것입니다. 이는 다음 우주 탐사 시대에 여러 국가가 주도권을 놓고 경쟁하는 등 달 탐사가 점점 더 치열해지고 있다는 현실을 강조합니다. 민간 기업들도 달 탐사를 추진하는 데 중추적인 역할을 하고 있습니다. 블루 오리진은 블루문 착륙선을 통해 미래의 달 기지를 지원하는 물류 및 인프라를 제공하는 로봇 및 승무원 임무를 개발하는 것을 목표로 합니다. 아스트로보틱과 인튜이티브 머신과 같은 기업들은 이미 화물과 과학 기기를 지상으로 운반할 수 있는 달 착륙선을 개발하고 있으며, 이는 기지 건설과 유지보수에 매우 중요한 역할을 할 것입니다.
3. 미래 계획: 달에 영구적으로 존재하는 인간
NASA의 아르테미스 프로그램이 진행됨에 따라 일시적인 존재뿐만 아니라 영구적인 달 전초기지를 구축하는 것이 목표입니다. 이러한 비전은 탐사에만 국한되지 않고 과학, 상업, 심지어 관광 분야까지 확대됩니다. 아르테미스 베이스 캠프는 물 얼음의 존재가 자생 가능성을 제공하는 남극 근처에 위치한 달의 첫 번째 인류 정착지가 될 것으로 예상됩니다. 이 기지는 한 번에 최대 두 달 동안 지속되는 임무를 지원하여 화성 생존에 필요한 달 지질학, 생물학 실험 및 테스트 기술을 위한 플랫폼을 제공할 것입니다. 그러나 NASA만이 이러한 비전을 가지고 있는 것은 아닙니다. 러시아와 중국은 달 남극을 겨냥한 국제 달 연구소(ILRS) 건설을 위한 공동 이니셔티브를 발표했습니다. 2030년대까지 개발될 예정인 이 야심 찬 계획은 로봇 탐사와 궁극적으로 승무원이 탑승하는 임무에 초점을 맞출 것입니다. 이들 국가 간의 협력은 달의 인프라 개발, 자원 활용, 과학 연구에 새로운 접근 방식을 도입할 수 있습니다. 자원을 풀링함으로써 이들 국가는 지속 가능한 달의 존재를 확립하기 위한 일정을 가속화하기를 희망합니다. 국가적 노력 외에도 SpaceX와 같은 민간 기업은 달 기지 건설 물류에 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 거대한 화물 용량을 갖춘 스타십은 한 번의 여행으로 서식지 모듈, 과학 장비, 건설 자재를 달 표면에 전달할 수 있습니다. 블루 오리진은 보완 시스템을 개발 중이며, 다이네틱스와 같은 기업은 더 많은 인구를 지원하기 위해 시간이 지남에 따라 확장할 수 있는 모듈형 서식지 개념을 개발하고 있습니다. 미래 달 기지의 핵심 구성 요소 중 하나는 현장 자원 활용(ISRU)이 될 것입니다. 예를 들어, 달 레졸리스는 건설 자재를 3D 프린팅 하는 데 사용할 수 있으며, 달 표면에서 추출한 얼음은 산소와 수소로 처리되어 생명 유지 시스템을 지원하고 우주선에 연료를 공급할 수 있습니다. '육지에서 살 수 있는' 능력을 개발함으로써 미래의 달 기지는 지구 자원에 대한 의존도를 줄여 우주에서 보다 지속 가능한 인간 존재의 길을 열어줄 것입니다.