화성으로의 이동 시간이 단축될까? NASA의 신형 이온 추진 엔진 신기록 수립!

NASA의 신형 엔진 "X3"가 최근 실시된 가동 실험에서 신기록을 수립했다고 합니다.

이 엔진 기술은 화성으로의 유인 비행에서 이용될지도 모른다고 합니다.

X3는 홀 효과 추진기의 일종으로, 이온 스트림에서 선체를 가속시킵니다.

NASA에 따르면, 그 추진력은 화학 로켓을 뛰어 넘는다고 합니다.

화학 로켓의 한계 속도는 초속 5km 정도이지만, 홀 효과 추진기를 이용하면 초속 40km까지 가속시킬 수 있다고 합니다.

이온 추진 엔진의 이점

이러한 가속화는 가까운 미래에 도전될 것입니다.

화성으로의 유인 비행 같은 장거리 간 우주 비행에서 위력을 발휘하게 된다고 합니다.

사실, 개발팀의 리더는 향후 20년 이내의 화성 유인 비행에서 이온 추진 엔진이 사용될 것을 염두해 두고 있다고 합니다.

이온 추진 엔진은 화학 로켓보다 효율성도 뛰어나며 우주 비행사와 장비들을 훨씬 적은 연료로 더 멀리까지 수송할 수 있습니다.

개발 팀을 이끄는 미국 미시간 대학의 알렉 캘리모어(Alec Gallimore) 박사에 따르면 같은 양의 연료로 10배의 거리를 더 비행할 수 있다고 합니다.

최근의 시험에서 최고 기록을 세운 이온 추진기 X3

최근 실시된 시험 운전에서 X3를 100kW 이상의 출력으로 가동하여 5.4 뉴튼의 추진력을 발생시키는데 성공했습니다.

이온 추진기로서는 지금까지 최고 기록이라고 할 수 있습니다.

하지만, 현재 시점에서는 제한도 있는데요.

화학 로켓에 비하면 매우 작은 추진력 밖에 발생되지 않기 때문에 기존의 로켓과 같은 수준의 가속에 도달하려면 상당한 시간이 걸릴 것이라고 합니다.

그래서 발사 장치로는 적합하지 않다고 하는군요.

X3는 이 문제를 해결하기 위해 플라즈마 채널을 이용하고 있습니다.

하지만 가장 어려운 부분은 엔진이 충분한 파워를 발휘하면서 본체를 컴팩트하게 유지시키는 것입니다.

대부분의 홀 효과 추진기는 연구소 내에서 상당히 편리하게 휴대할 수도 있지만, X3의 경우 크레인이 필요하다고 합니다.

2018년에는 우주 공간에서 100시간 연속 가동 실험이 계획되어 있습니다.

또한 플라즈마에 의해 추진기가 손상을 받지 않도록 하기 위해 차폐 시스템도 개발중입니다.

이것이 완성되면 엔진의 수명이 훨씬 늘어나 몇 년 동안이라도 가동할 수 있게 된다고 합니다.

우주 여행의 새로운 기술

이온 추진 엔진 이외에도 우주 여행을 위한 새로운 기술들이 제안되고 있습니다.

화학 연료를 사용한 장치의 단점은 우주에 갈 때 항상 연료를 탑재해야 한다는 점입니다.

따라서 무게도 늘어나게 되고 그러면 또 발사에 필요한 연료가 늘어날 수 밖에 없는 악순환에 빠져버리게 됩니다.

그래서 예를 들면, 버사드 램제트(항성간 램제트)같은 엔진이 제안되고 있습니다.

이것은 핵융합 로켓의 일종으로, 우주 공간에 떠도는 수소 분자를 거대한 자기장(램 스코프)에 모아 이를 연료로 사용하는 것입니다.

이론적으로는 광속에 접근 할 수 있게 된다고 합니다.

또한, 워프와 같은 광속을 뛰어넘는 항법을 상상하는 사람도 있을 것입니다.

일반 상대성 이론은 빛의 속도를 초과는 속도는 불가능하다고 설명합니다.

그런데 전방과 후방의 시공을 압축할 수 있다면, 사실상 광속을 뛰어넘는 이동도 가능해집니다.

하지만, 아쉽게도 현 시점에서는 이를 실현할 만한 기술이 없다고 하는군요.

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