기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 723 - 유로파의 얼음 지각을 뚫을 터널 봇



(Artist’s rendering of the Europa “tunnelbot.”  Credit: Alexander Pawlusik, LERCIP Internship Program NASA Glenn Research Center)


 목성의 위성 유로파는 수십km의 얼음 지각 아래 액체 상태의 물이 있는 것으로 생각되고 있습니다. 토성의 위성 엔셀라두스와 더불어 내부에 물이 있는 천체로 지목되기 때문에 과학자들의 비상한 관심을 불러일으키고 있습니다. 어쩌면 여기에 생물체가 있을지도 모르기 때문입니다. 하지만 이를 검증하는 과정은 만만치 않습니다. 일단 첫 단계로 유로파와 엔셀라두스 주변으로 분출되는 간헐천의 수증기와 얼음을 조사할 계획이지만, 여기에는 유기물 이외에 다른 단서는 없을 가능성이 큽니다. 결국 결정적인 증거 확보를 위해 얼음을 뚫고 내부 물질을 입수해야만 할지도 모릅니다. 


 나사의 과학자들은 오래 전부터 이런 상황을 염두에 두고 연구를 진행해 왔습니다. 하지만 저 멀리 목성 궤도에 있는 위성의 두꺼운 얼음을 뚫는 일은 매우 어려운 과제입니다. 현실성 있는 방법은 바로 방사성 물질에서 나오는 열을 이용해 얼음을 녹이는 것입니다. 나사 글렌 연구소 컴파스 팀 (NASA Glenn Research COMPASS team)의 앤드류 돔바드 교수(Andrew Dombard, associate professor of earth and environmental sciences at the University of Illinois)가 이끄는 연구팀은 원자력 에너지를 사용해 얼음 지각을 녹이는 터널봇(tunnelbot)의 개념을 공개했습니다. 


 기본 원리는 원자로나 혹은 원자력 전지 (RTG)에 쓰이는 것과 같은 방사선 물질을 이용해서 장시간에 걸쳐 열을 이용해 얼음 지각을 녹이는 것입니다. 이 경우 녹은 물은 다시 얼어 통로를 막는다는 것이 큰 문제입니다. 탐사선을 회수하는 일은 아마도 불가능하기 때문에 방사선 오염을 최소화하면서 얼음을 녹여 내부를 탐사할 수 있는 다자인을 검토해야 합니다. 샘플을 채취해 다시 지구로 올수는 없기 때문에 탐사 로봇 자체에 생명체의 증거를 확인할 수 있는 장치가 반드시 있어야 하며 이 정보를 지구까지 전송할 통신 시스템도 갖춰야 합니다. 


 터널봇은 아직 먼 미래의 개념입니다. 당장에는 유로파 클리퍼 ( https://blog.naver.com/jjy0501/220956679647  참조) 임무가 성공적으로 진행되어 정확한 얼음 지각의 두께와 탐사에 적합한 지역을 찾는 것이 먼저입니다. 정확한 정보를 확보한 후 개발을 진행해야 값비싼 탐사 로봇을 헛되이 잃는 일을 방지할 수 있습니다. 이 과정에는 앞으로 수십 년이 더 걸릴지도 모릅니다. 비록 많은 시간이 걸릴 수 있겠지만, 결국 언젠가 인류가 답을 찾을 것으로 기대합니다. 


 참고 




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...