달에서 발견된 동굴: 인간의 새로운 정착지가 될 가능성이 있다고 합니다.
달 표면에서 안전한 동굴 발견
선사시대의 인류는 건축도구도 없었을뿐더러 자재도 없었기 때문에 자연에서 안전한 안식처를 찾았습니다. 추위를 피하고 눈과 비, 그리고 맹수나 침입자로부터 몸을 숨길 수 있는 동굴은 유골이 발견된 수만 년 전에도 최고의 거처였습니다. 이번 동굴의 발견은 인간이 거주할 수 있을 만큼 넓기 때문에 발견이 가지는 의미가 아주 크다고 할 수 있습니다.
동굴의 발견 과정
1. 초기 탐사의 배경
- 달 표면 탐사는 오래전부터 인류의 관심을 끌어왔습니다. 특히, 1960년대와 70년대에 진행된 아폴로 미션을 통해 달 표면에 대한 많은 정보가 축적되었습니다. 그러나 달 표면 아래의 구조에 대한 이해는 여전히 제한적이었습니다.
2. 루나 리커니센스 오비터(LRO) 미션
- 루나 리커니센스 오비터(LRO)는 2009년 6월에 발사된 NASA의 무인 우주 탐사선입니다. LRO는 달의 궤도를 돌며 고해상도 이미지를 촬영하고, 달 표면과 지질 구조를 분석하는 임무를 맡고 있습니다.
- 목표: LRO의 주요 목표 중 하나는 달의 표면과 지하 구조를 고해상도로 지도화하는 것입니다. 이를 통해 과학자들은 달의 지질학적 특징을 더 잘 이해하고, 잠재적인 자원과 거주 가능성을 평가할 수 있습니다.
3. 동굴 발견의 기술적 접근
- 고해상도 카메라 (LROC): LRO에는 고해상도 카메라인 LROC(Lunar Reconnaissance Orbiter Camera)가 장착되어 있습니다. LROC는 달 표면의 세부적인 이미지를 촬영할 수 있으며, 작은 구조물도 식별할 수 있습니다.
- 레이더 시스템: LRO에는 레이더 시스템도 장착되어 있습니다. 이 시스템은 달 표면 아래의 구조를 탐지하는 데 사용됩니다. 레이더 파가 지표를 관통하여 반환되는 신호를 분석함으로써, 지하의 빈 공간이나 구조물을 식별할 수 있습니다.
4. 데이터 분석과 동굴 발견
- LRO가 수집한 데이터는 지구로 전송되어 과학자들이 분석합니다. 이 과정에서, 달의 마리우스 언덕 지역에서 특이한 구조물이 발견되었습니다.
- 이미지 분석: LROC가 촬영한 고해상도 이미지를 분석한 결과, 마리우스 언덕 지역에 직경 약 50미터, 깊이 약 100미터로 보이는 구멍이 확인되었습니다.
- 레이더 데이터: 레이더 데이터를 추가로 분석한 결과, 이 구멍이 단순한 충돌구가 아니라 내부에 빈 공간이 있는 용암동이라는 결론에 도달했습니다.
5. 추가 탐사와 확인
- 지상 기반 관측: 지구에 있는 천문대와 관측소에서도 이 지역을 관찰하여 추가 데이터를 수집했습니다.
- 다른 미션과의 협력: LRO 외에도 다른 달 탐사 미션의 데이터를 활용하여 동굴의 존재를 재확인했습니다. 예를 들어, 일본의 Kaguya(SELENE) 탐사선이 수집한 데이터도 참고되었습니다.
6. 결과와 향후 계획
- 정밀 조사: 동굴 내부를 더 정밀하게 조사하기 위한 추가 탐사 미션이 계획되고 있습니다. 이는 로봇 탐사기나 드론을 사용하여 동굴 내부를 직접 탐사하는 것을 포함합니다.
- 인프라 구축 연구: 동굴을 거주지로 활용하기 위한 인프라 구축 방안을 연구합니다. 이는 주거 모듈, 생명 유지 시스템, 에너지 공급 시스템 등을 포함합니다.
동굴의 특성: 달의 용암동
달의 용암동(lava tube)이란: 화산 활동에 의해 생성된 지질학적 구조물을 말합니다.
용암동의 형성
- 용암의 흐름: 화산 폭발 시 분출된 용암이 지표를 따라 흐르면서 표면이 식고 굳기 시작합니다.
- 내부 용암의 흐름: 표면이 굳어진 이후에도 내부의 용암은 계속 흐르게 되는데, 이는 용암의 높은 온도와 유동성 때문입니다.
- 터널 형성: 시간이 지나면서 내부의 용암이 모두 흘러나가게 되면, 비어 있는 터널 형태의 공간이 남게 됩니다. 이 터널이 바로 용암동입니다.
용암동의 구조
- 크기와 길이: 달의 중력이 지구보다 약하기 때문에, 달의 용암동은 지구의 용암동보다 훨씬 크고 길게 형성될 수 있습니다. 발견된 동굴은 직경 약 50미터, 깊이 약 100미터로 측정되었습니다.
- 강도: 달의 용암동은 비교적 단단하고 안정적입니다. 이는 달의 지각이 지구보다 두껍고 밀도가 높기 때문입니다.
용암동의 내부 환경
- 온도 안정성: 달 표면의 온도는 낮 동안 127도씨까지 올라가고, 밤에는 -173도씨까지 내려갑니다. 그러나 용암동 내부는 이러한 극단적인 온도 변화를 겪지 않으며, 비교적 일정한 온도를 유지할 수 있습니다.
- 방사선 차단: 달 표면은 우주 방사선에 직접 노출되어 있지만, 용암동 내부는 방사선으로부터 보호받을 수 있습니다. 이는 동굴이 두꺼운 암석층으로 덮여 있기 때문입니다.
- 미세 운석 보호: 달 표면은 미세 운석의 충돌에 취약하지만, 용암동 내부는 이러한 충돌로부터 안전합니다.
지질학적 특성
- 암석 구성: 용암동을 이루는 암석은 주로 현무암입니다. 이는 화산 활동에 의해 분출된 용암이 식어서 굳어진 암석입니다.
- 구조적 안정성: 현무암은 비교적 강도가 높아, 동굴의 붕괴 위험이 적습니다.
탐사의 어려움
- 접근성: 동굴 입구가 협소하거나 깊은 경우, 접근이 어렵습니다.
- 탐사 장비: 동굴 내부를 탐사하기 위해서는 특수한 장비가 필요합니다. 예를 들어, 로봇 탐사기나 드론 등이 사용될 수 있습니다.
- 안전성: 동굴 내부 탐사 시 예상치 못한 붕괴나 위험 요소가 있을 수 있습니다.