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행성간 로켓 여행
(Interstellar Space Rocket Travel)
Encyclopedia

    왜 우주선을 타고 별들을 향해 여행하는 것이 불가능한지 12 가지 이유가 여기에 있다. 다음의 여러 가지의 과학적 사실들은 그 이유를 충분히 설명하고 있다. 그러나 사람들은 계속해서 환상을 갖는다. 이것은 과학 대 진화이다. Creation-Evolution Encyclopedia는 당신에게 창조과학이 사실이라는 것을 알려줄 것이다. 이 글은 Origin of Matter, Origin of Stars, and Origin of the Solar System에서 발췌하였다.

진화론에 의하면 인류는 진흙과 벌레 같은 조상으로부터 발생하여 점차 진화론적 패권투쟁을 통하여 신(gods)처럼 되어가고 있다고 말한다. 이러한 지구의 신과 같은 존재가 꿈꾸는 다음의 거대한 목표는 지구로부터 멀리 별들을 향해 여행을 하는 것이며, 결국 우주의 주인이 되는 것이다. 많은 과학 기사들과 책들은 이러한 주제로 쓰여졌으며, 이러한 항해를 위한 계획이 조심스럽게 이미 진행 중이다. 사람이 창조주의 도움 없이 별들을 넘나들며 은하계를 가로질러 비행하려는 이러한 계획이 실패할 수밖에 없는 12 가지 이유가 여기에 있다.

 

1. 신체의 악화 (Deterioration)

우주 비행사들이 로켓에 탑승한 후, 그들은 신체적으로 급격히 약화되어진다. 그들의 몸에서 칼슘은 고갈되어가고, 근육은 쇠퇴되어지며, 점차 생리적인 문제들이 증가하게 된다. 이러한 현상의 중요한 원인은 중력의 감소이다. 우주 비행을 하는 동안 승객들에게 지구에 있을 때와 같은 중력을 제공하는 것은 매우 어렵다. 그러나 매우 거대한 관으로 된 회전체 안에 살도록 하면 그러한 중력을 제공할 수는 있다. 다음에서 설명하겠지만 그런 장치에도 역시 문제가 있다.

어쨌든 1년이 넘게 지속되는 무중력상태에서의 그런 민감한 퇴행성(degenerative) 효과는 신체를 황폐화시킬 것이다. 지구의 중력에 대항하는 몸의 지속적인 저항은 신체를 강하게 만든다. 그러나 그런 것이 없다면, 근육은 움츠러들고, 혈관은 수축되며, 혈액의 흐르는 양은 감소하고, 뼈는 점점 닳아 없어질 것이다. 예를 들어 한 달 동안 뒤꿈치 뼈의 질량은 그 질량의 5%가 감소할 것이다. 따라서 우주공간에서는 혹독한 운동만이 그러한 퇴보를 늦출 수 있다.

 

2. 낡아짐과 고장 (Wear and Breakdown)

태양계 밖에 있는 행성으로의 기나긴 여행 동안 피할 수 없는 문제는 우주선과 그 안의 장비들이 점점 마멸된다는(낡아진다는) 사실이다. 단지 15년 동안의 가동으로도 우주선은 다양한 문제점들을 보였다. 지상의 NASA 본부에는 우주선들이 작동이 잘 되도록 유지하는 기술자들이 있다. 그러나 그러한 기술자들과 수리하는 사람들 없는 우주 한복판에서 우주선과 그 안의 중요한 장비들이 고장나지 않으리라는 그 어떤 보장이 있는가?

 

3. 방사능 위험 (Radiation Hazards)

우주공간에는 끊임없이 우주선을 향해 날아오는 고에너지 입자들이 있다. 이것들은 태양의 불길에서 방출되는 X-ray 와 같은 것으로서 우주선(cosmic rays) 이라고 한다. 이러한 입자들에 의한 단기간의 영향은 우주 비행 중에 보게 되는 수많은 섬광들로서, 이것은 사실 눈의 망막을 향해 돌진하는 고에너지 입자들에 의한 것이었다고 첫 번째 우주비행사에 의해 지적되었다. 지구에는 강력한 자기장이 있는데, 이것은 지구를 향해 돌진하는 고에너지 입자들로부터 지구안의 생명체들을 보호한다. 그러나 우주공간에서는 상황이 다르다.

달 위에 유인정거장을 건설하는 계획에는 위험한 자외선, 태양의 방사성 고에너지 입자들, 그리로 X-ray 같은 고에너지 입자들로부터 사람을 보호하기 위하여 달 표토(topsoil) 최소 1.8 m 아래에 원통형의 구조물을 매설하는 것이 포함되어 있었다.

 

4. 유성들 (Meteoroids)

인류는 지구의 공전 궤도 상에 이미 매우 많은 우주 쓰레기(파편)들을 버렸다. 10년 내에 지구를 공전하는 우주선이 우주 쓰레기에 의해 망가질 확률이 1/100 이라고 한다. 페인트 부스러기(paint particle)라고 할지라도, 그것은 유인 우주선에 심각한 손상을 가져올 수 있다. 그러나 우주 한 가운데에는 상당한 크기의 유성들이 있다. 상대적으로 우리 태양계보다 태양계 너머의 우주에서의 상황은 더 심각하다고 알려져 있다. 저 멀리 태양계 밖의 별로 여행하기 위해서는 우주선은 매우 큰 속도로(어떤 관측계에서 보든지) 움직여야 하는데, 그렇게 긴 여행기간과 높은 속도를 갖는 우주선이 어떤 물체와도 충돌하지 않을 것이라는 가능성은 매우 희박하다.  

 

5. 가능성 없어 보이는 수리작업 (Repairs Unlikely)

심각한 보수작업이 필요할지도 모른다. 우주선은 보수 장비와 여분의 장비를 모두 탑제할 수는 없다. 우리는 지금 매우 빠른 속도로 몇 주일이나 수 개월이 아닌, 아마도 100년은 걸릴 수도 있는 그런 여행을 말하고 있는 것이다.

별로의 여행 계획에는 항상 우주선 안의 전자장비와 생명유지 장치, 거대한 회전체(wheel)에 어떤 심각한 고장이 없을 것이라는 것을 가정하고 있다. 그러나 그러한 고장은 일어날 가능성이 있고, 그런 문제 중에 어떤 것은 우주선에 탑승한 사람들을 죽음으로 몰고 갈 수도 있다.

 

6. 멀미 (Motion sickness)

우주선은 승객들이 살 수 있도록 매우 거대한 중력 휠(wheel)을 보유하고 있어야 할 것이다. 그러나 코리올리의 효과(Coriolis effect)는 매우 심각한 문제를 야기시킬 수 있다. 분당 1 번의 회전보다 더 큰 비율의 회전은 motion sickness를 야기시킬 수 있다. 그러나 지구에서의 중력과 같은 효과를 내기 위하여, 지름 180m의 거대한 회전체라 하더라도 분당 3번을 회전해야 한다! 그 결과는 나타나는 메스꺼움은 매우 끔찍할 것이다. Coriolis effect를 감소시키기 위해서는, Stanford Torus 라고 불리우는 거대한 회전하는 휠(wheel)이 필요하다. 그러나 그렇게 무겁고 빠르게 움직이는 물체는 작은 유성 입자와 충돌할 가능성이 있다. Wernher von Braun 은 그 Torus 안에서 질량의 작은 불균형도 회전 비율에 민감하게 영향을 미치며, 그 안의 거주자들의 균형감각에 혼란을 줄 수 있다는 사실을 깨달았다. 회전비율을 분당 1번 이하로 낮춘다 할지라도, 그 안의 거주자들에게는 신체적인 혼란을 일으킬 수 있다.

 

7. 공기오염 (Air Pollution)

회전하는 그 휠 안에 사람들이 거주하는 곳에서 공기오염은 엄청날 것이다. 따라서 그 안에는 많은 식물, 동물, 사람들과 쓰레기들이 함께 있어야만 한다. 거대한 휠 안에 10,000 명의 사람들은 그 안에서 하루 2,400 칼로리의 영양을 섭취하며 살아가기 위해서는, 60,000 마리의 치킨과 토끼 30,000 마리 그리고 상당한 수의 소가 필요한 것으로 평가되었다. 결국 우주선 전체는 축소된 작은 세상과 같을 것이다. 식물을 가지고 있다고 할지라도 점차적으로 환경은 균형이 깨져갈 것이고, 결국 비참한 결과를 초래하게 될 것이다. 비록 우주선을 크게 만들지라도, 10년 또는 100년 동안 환경의 균형을 스스로 잘 맞추기 위해서(스스로 정화시키기 위해서) 필요한 우주선의 크기는 너무도 작다.  

아리조나에 설치되었던 Biosphere II 는 부적절한 공기순환과 식량부족, 그리고 쓰레기 처리문제로 문을 닫게 되었다.

 

8. 에너지 공급 (Energy Sources)

생명유지 장치와 같은 간단한 전자 장치가 필요할 것이다. 공기의 습도를 조절하는 가습기 같은 것도 한 예이다. 그리고 그 계획에는 태양에너지가 필요한 에너지를 공급할 것이라고 말하고 있다. 그러나 그러한 태양에너지는 우주선이 우리 태양계을 지나서 어두운 곳을 통과해 갈 때까지 그 오랜 시간동안 지속시켜주지는 못할 것이다.

 

9. 사람들 사이의 분쟁 (Interpersonal Conflicts)

도전 받는 가장 큰 문제 중에 하나는 생물학적 또는 장치의 구조적 문제가 아니라, 바로 사회적 문제이다. 아무리 사람들이 거주하는 휠(wheel)이 크다고 할지라도, 그것은 낮선 외국과 같은 곳이고, 갇혀진 공간이다. 갇혀진 공간에서의 삶은 심각한 갈등, 폭동, 심지어 전쟁까지도 결과를 초래할 수도 있으며, 이것이 Biosphere II 가 겪었던 치명적인 문제였다.

 

10. 너무도 광대한 거리 (Distances Too Vast)

여행해야 하는 거리가 너무도 멀다. Voyager 1호, 2호, 그리고 다른 두 개의 무인 우주선(1972년에 건조된 Pioneer 10호, 1973년에 건조된 Pioneer 11호)은 이미 태양계를 벗어나 있다. 25,000 m.p.h.,로 여행하며, 그들의 경로에서 가장 가까운 별인 Ross 248에 도달하기 위해서는 30,000년이나 필요하다. 가장 가까운 별들 중의 하나인 Epsilon Eridani 에 도착하기 위해서는 빛의 속도로 10.8 년이 걸릴 것이다. 그러나 지구상에서 만든 그 어떤 것도 그러한 속도에 근접하는 속도를 내는 물체는 없다.

그렇게 무시무시한 속도를 얻을 수 있다고 가정해보자. 그렇지만 그러한 속도는 비행을 하는데 방해가 되는 많은 입자들과의 충돌을 야기시킬 것이다. 우주비행을 하는데 필요한 에너지로서 금속성 수소(metallic hydrogen), 또는 물질/반물질 들이 가능하다고 알려져 있다. 그러나 이것은 단지 이론일 뿐이다. 가장 최근의 이론으로는 'pulse engine'이 알려져 있다. 이것은 로켓의 엔진에서 핵폭탄(분열)을 일정한 주기로 터트리는 것이다. 각각의 폭발은 우주선의 엔진 철판에 'pulse'를 가할 것이고, 우주선은 앞으로 진행하게 된다. 이 pulse rocket로 Epsilon Eridani에 도착하기 까지는 330년이 걸린다고 하며, 약 10세대에 해당하는 시간이다. 따라서 처음 짐을 실을 때 우주선에 함께 실어야 할 것 중에 하나는 수백, 수천의 원자 폭탄이다. 현재의 우주선 연료(액체수소, 액체산소)는 연료의 무게에 비해 너무도 비효율적이다. 즉 우주여행을 하기 위해서는 매우 많은 연료가 필요하다.

별에 도착했을 때, 그 별을 그냥 지나치지 않기 위해서는 감속이 필요한데, 그때는 더 많은 연료를 필요로 한다. 비행하는데 필요한 동력으로 태양 돛이 제안되었었는데, 이것도 목성의 궤도를 지나서는 소용이 없는 것으로 알려졌다.

 

11. 무선 통신 (Radio contact)

무선으로 우주선과 연락하여 실제적으로 도움을 주기란 어렵다. 우주선으로부터 무선 연락을 받았다고 해도, 지구상에서는 그들을 구하러 가기는 커녕, 말로도 우주선에게 도움을 줄 수 없다. 무선 통신이 빛의 속도로 이루어진다고 해도, 가장 가까운 별인 Alpha Centauri 에 도착하는데만 8년 이상이 걸린다. 무선전송의 시간 지연 문제는 가장 심각한 문제 중에 하나이다. 이러한 사실은 무인 우주선을 가까운 별에 보내는 것도 불가능하게 만든다.

 

12. 가능성 없는 목적지 (Objective Unlikely)

유용한(정착 가능한) 별이 항해 중에 발견되어질 가능성은 극히 희박하다. 그러한 사실은 승객들의 의욕을 산산히 부숴버릴 것이며, 그때 다른 별로 가기에는 충분한 연료가 없을 것이다. 왜냐하면 별들은 매우 방대한 간격으로 분리되어 있기 때문이다.

지구, 달 또는 화성의 궤도에 우주 정거장을 건설하려는 사람들의 꿈은 다른 여러 문제들과 더불어 물, 산소, 그리고 음식을 공급하는 데에 엄청난 비용이 들기 때문에 이루어지기 어렵다. 만약 사람들이 바닷물에서 염분제거 방법, 운송 방법, 고갈되어가는 화석연료 문제, 위험한 핵 확산, 열대림의 무차별 파괴와 사막화... 등과 같은 지구상에서의 기초적인 여러 문제들을 100 년 안에 해결하지 못한다면, 인류는 (행성간 여행이 아니라) 물 가까이에 모여 살면서, 말이 끄는 마차로 여행하며, 필요한 음식과 땔감을 구하기 위해 걱정하며 살아가고 있을 것이다.

 

REFERENCES

Here are a few sources for further study :

P.W. Blass and J. Camp, Society in Orbit, Space World, July 1988;

M. Bloomfield, Sociology of an Interstellar Vehicle, Journal of the British Interplanetary Society, 1986, Vol. 39;

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출처 : Encyclopedia
URL : http://www.pathlights.com/ce_encyclopedia/Encyclopedia/02star10.htm
번역자 : IT사역위원회

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