태양계 이야기 869 - 소행성 세레스에 우주 식민지를 건설한다?

(Ceres. Credit: NASA/Jet Propulsion Laboratory)

현재 나사는 달에 영구적인 정거장과 유인기지를 건설하기 위해 여러 국가와 협력해서 아르테미스 프로그램을 진행하고 있습니다. 여기서 성공적인 결과를 거두면 다음 목표는 화성 유인 탐사가 될 것입니다. 일론 머스크를 비롯해 민간에서도 화성 유인 탐사 및 우주 식민지 건설에 큰 관심을 보이면서 여러 가지 제안들이 나오고 있습니다.

그런데 핀란드 기상 연구소의 물리학자인 페카 얀후넨 (Pekka Janhunen, Finnish Meteorological Institute)은 약간 독특한 제안을 했습니다. 화성과 목성 사이에 있는 왜소행성 세레스가 앞으로 우주 식민지를 건설하기에 이상적인 장소라는 것입니다.

이 주장의 근거는 지름 1000km 정도 되는 세레스에 우주 (궤도) 엘리베이터를 건설하기가 더 쉽다는 데 있습니다. 우주 엘리베이터는 정지 궤도에 있는 우주 정거장과 지상을 연결하는 케이블 혹은 엘리베이터로 로켓 없이 우주로 물건을 수송하거나 혹은 지상으로 내릴 수 있어 가장 이상적인 우주 운송 수단으로 여겨지고 있습니다. 문제는 지금 있는 어떤 소재보다 튼튼하고 가벼운 신소재가 필요하다는 점과 막대한 건설 비용입니다.

세레스는 중력이 약하고 지름도 작기 때문에 지구처럼 3만6000km 높이가 아니라 대략 1000km의 케이블만 있으면 우주 엘리베이터를 건설할 수 있습니다. 따라서 세레스 표면과 우주 정거장 사이 케이블 혹은 건물이 있으면 큰 에너지 없이 우주 공간에 화물을 수송할 수 있는 것입니다.

세레스 표면에는 여러 가지 물질이 풍부하고 물도 쉽게 구할 수 있습니다. 따라서 세레스 표면에서 자원을 채취하고 우주 정거장까지 수송해 직접 사용하거나 혹은 우주의 다른 장소로 공급할 수 있습니다. 개념적으로는 어렵지 않지만, 현재 기술 수준과 비용을 감안할 때 당장에는 어려울 것 같습니다. 하지만 인류가 화성을 넘어 심우주로 진출할 때 세레스가 새로운 전진 기지가 될 가능성은 충분하다고 생각합니다.

세레스의 적도 위 정지 궤도에 건설된 고리 모양의 거대한 우주 식민지를 상상해보면 뭔가 그림이 나오는 것 같기도 하네요.

참고

https://phys.org/news/2021-01-physicist-human-populated-mega-satellite-orbiting-ceres.html

Pekka Janhunen. Terraforming the dwarf planet: Interconnected and growable Ceres megasatellite world, arXiv:2011.07487v3 [physics.pop-ph] arxiv.org/abs/2011.07487

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