로켓을 이용해서 달에서 얼음을 채취한다?

(Rendering: Masten)

마스턴 (Masten)이라는 우주 스타트업이 달에서 얼음을 채굴할 수 있는 매우 독특한 시스템을 개발 중입니다. 이들이 개발하는 ROCKET M (Resource Ore Concentrator using Kinetic Energy Targeted Mining)은 이름처럼 로켓을 이용해서 달의 남극에서 자원을 채취합니다. 로켓 이용한 채취라는 점도 독특하지만, 채취하려는 물질이 얼음이라는 사실은 더 독특합니다.

아무튼 로켓 M 시스템의 원리는 간단합니다. 착륙선이 달의 남극에 착륙한 후 로버가 채굴에 유리한 위치까지 이동해서 조금씩 로켓 연료를 분사합니다. 달의 표면은 레골리스라는 매우 고운 모래 같은 입자로 덮혀 있는데, 표면에 있는 레골리스는 매우 건조하지만 조금만 깊이 들어가면 얼음 입자가 같이 포함된 레골리스가 나오게 됩니다. 따라서 연료를 살짝 분사하면 수 미터 깊이까지 레골리스와 얼음 입자가 같이 튀어나오게 됩니다. 이를 흡입한 후 로버 내부에 있는 장치가 자기장, 원심 분리, 정전기 등을 이용해 얼음 입자만 따로 분리하는 것입니다. (아래 영상 참조)

(Masten's Rocket Mining System: How it Works)

(Masten's Rocket Mining System: Interview with the Experts)

로켓 M 시스템은 달 표면이 고운 레골리스 입자로 되어 있고 중력은 지구의 1/6에 불과하다는 점에 착안한 채굴 장치입니다. 1톤 조금 넘는 작은 로버에 복잡한 채굴 장치를 탑재하는 것보다 로켓을 분사하는 것이 먼지 같은 입자를 채집하기에 더 낫다는 것입니다. 물론 일부 얼음은 녹아서 물이 되거나 수증기가 되겠지만, 어차피 많은 얼음 입자가 있다면 문제될 것이 없습니다. 참고로 로켓 연료는 물을 전기 분해한 수소와 산소로 충당할 수 있기 때문에 무한 채굴이 가능합니다.

마스턴에 따르면 로켓 M 시스템은 연간 426톤의 얼음을 채굴할 수 있습니다. 이 수치는 다소 의심스럽지만, 의도대로 된다면 매우 작고 단순한 시스템으로 달에서 얼음을 채굴할 수 있어 앞으로 우주 개척에 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다. 현재 로켓 M 시스템은 나사의 Break the Ice Challenge 프로그램의 1단계에 참여해 다른 시스템과 경쟁 중입니다. 과연 로켓 채굴 시스템이 채택되어 다음 단계로 넘어갈 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://spectrum.ieee.org/tech-talk/robotics/space-robots/rocket-mining-system-could-blast-ice-from-lunar-craters

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