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우주 이민

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목차

1. 개요

우주 이민은 인류가 지구 밖의 다른 행성에 정착하는 것을 의미하며, 인류 문명과 지구 생명체의 장기적인 생존을 위한 방안으로 제시된다. 우주 식민지화는 자연적 또는 인위적 재앙으로부터 인류를 보호하고, 우주 자원을 활용하여 인구 과잉 및 자원 고갈 문제를 해결하며, 인류의 진보와 번영을 위한 탐구 본능을 충족시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 우주 이민은 지구와의 거리, 극심한 추위, 에너지 문제, 방사선 노출 등 기술적인 난관과, 우주 비행이 인체에 미치는 영향, 인구 증가율 둔화, 상업적 수익성, 식민주의적 문제 등 윤리적, 사회적 과제를 가지고 있다. 우주 조약과 같은 국제법은 우주 활동을 규제하지만, 우주 식민지화는 제국주의와 식민주의를 답습한다는 비판도 존재한다. 한국은 누리호 개발을 통해 우주 발사 능력을 확보하고, 국제 협력을 통해 우주 식민지화 노력에 동참하고 있다.

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우주 이민

2. 역사

최초의 우주 비행 프로그램은 기아나 우주 센터의 원주민 장소나 현재 마우나 케아 망원경의 천문학 같은 지구상의 식민지 공간을 부분적으로 사용했으며, 계속 사용했다.[187][188][189] 1950년대 궤도 우주 비행이 성공했을 때, 미국은 "뉴 프론티어"의 일환으로 우주 프로그램과 우주 전반을 발전시키는 것을 촉진했다.[190] 그러나 우주 시대 초기, 탈식민지화로 인해 많은 새로운 독립 국가들이 탄생했다. 이들 국가는 우주 여행 국가들에 맞서 우주 활동 규제를 요구했다. 우주 비행 능력을 갖춘 소수 국가 간의 토지 강탈과 우주 군비 경쟁에 대한 두려움이 커졌고, 이는 1967년 우주 조약을 시작으로 우주 공간의 국제 규제 및 공유에 대한 조항을 확보하는 결과를 낳았다.

정지 궤도 위성의 출현으로 우주 공간의 제한 문제가 제기되었다. 1976년 보고타 선언에서 적도 국가들은 정지 궤도가 제한된 천연자원이며 바로 아래 적도 국가에 속하며 인류 공통의 우주 공간의 일부가 아니라고 선언했다. 이는 우주 여행 국가의 지배력을 제국주의로 식별하여 정지궤도 궤도의 지배력에 도전한 것이었다.

1977년 최초의 지속 가능한 우주 서식지인 살류트 6 정거장이 지구 궤도에 진입했다. 이후 국제 우주 정거장(ISS) 건설을 통해 다자간 협력 체제가 구축되었다.[195][196] 달 활동을 위한 국제 체제는 달 조약에서 요구되었지만, 현재는 아르테미스 협정과 같이 다자간으로 개발되고 있다.[197][198]

2. 1. 필요성 및 장점

크리스토퍼 완젝이 지적했듯이, 우주 식민지화는 정치적 호의와 막대한 자금을 필요로 하는 프로젝트이다. 국가 또는 수혜자가 이러한 프로젝트를 후원하는 데에는 위신, 군사적 또는 경제적 이유가 있다.[10] 이러한 이유들이 더 낮은 비용, 위험 분산, 수익 증대와 결합되어 성공적인 대규모 식민지화 노력을 가능하게 한다.

상업적 LEO 목적지 프로그램을 통해 Axiom Station은 상업적 사용을 점진적으로 확립하고 경제적으로 지속 가능하게 될 수 있다.


재사용 발사체의 개발로 우주 발사 비용이 감소하면 우주 하드웨어 비용이 크게 감소하여 더 많은 탑재량과 우주 비행사를 우주로 보낼 수 있다.[11] 우주 서식지 건설의 주요 장점은 지구에 대한 접근성과 우주 호텔 및 우주 제조와 같은 이미 존재하는 경제적 동기이다. 우주 식민지화는 결국 방대한 양의 탑재량을 궤도로 운반해야 할 것이며, 궤도 링 및 스카이훅과 같은 다양한 이론적 개념이 우주 접근 비용을 줄이기 위해 제안되었다.[10]

우주 식민지화를 요구하는 주요 주장은 인류 문명과 지구 생명체의 장기적인 생존이다.[43] 지구 외의 대안적인 장소를 개발함으로써, 인간을 포함한 지구의 종들은 자연적 또는 인위적 재앙이 발생할 경우에도 살아남을 수 있다.[44]

이론 물리학자이자 우주론자인 스티븐 호킹은 인류를 구원하는 수단으로 우주 식민지화를 주장했다. 2001년 호킹은 우주에 식민지를 건설하지 않으면 인류가 앞으로 천 년 안에 멸망할 것이라고 예측했다.[45] 2010년에는 인류가 앞으로 200년 안에 우주를 식민지화하거나 멸망이라는 장기적인 전망에 직면할 것이라고 말했다.[46]

2005년 당시 NASA의 관리자였던 마이클 D. 그리핀은 우주 식민지화를 현재 우주 탐사 프로그램의 궁극적인 목표로 정의하며 다음과 같이 말했다.

미국 국무부 출신인 루이스 J. 할레 주니어는 ''Foreign Affairs'' (1980년 여름호)에서 우주 식민지화가 전 지구적 핵 전쟁 발생 시 인류를 보호할 것이라고 썼다.[48] 물리학자 폴 데이비스 역시 지구의 종의 생존을 위협하는 행성적 재앙이 발생할 경우, 자급자족하는 식민지가 지구를 "역-식민지화"하고 인류 문명을 복원할 수 있다는 견해를 지지한다. 작가이자 언론인인 윌리엄 E. 버로우즈와 생화학자인 로버트 샤피로는 지구 밖의 인류 문명의 "백업"을 구축하는 것을 목표로 하는 민간 프로젝트인 문명 구출 연합을 제안했다.[49]

코페르니쿠스 원리에 근거하여, J. 리처드 고트는 인류가 앞으로 780만 년 동안 생존할 수 있다고 추정했지만, 다른 행성을 식민지화할 가능성은 낮다고 보았다. 그러나 그는 자신의 추정이 틀리기를 바란다고 밝혔는데, "다른 세계를 식민지화하는 것이 우리 종의 생존 전망을 높이고 위험을 분산하는 최선의 방법"이기 때문이다.[50]

2019년의 한 이론 연구에서, 연구진들은 인류 문명의 장기적인 궤적을 고찰했다.[51] 지구의 유한성뿐만 아니라 태양계의 제한된 수명으로 인해, 인류의 먼 미래 생존은 광범위한 우주 식민지화를 요구할 가능성이 매우 높다고 주장한다.[51]

우주 자원은 물질과 에너지 측면에서 모두 엄청나다. 태양계는 현재 지구 기반 인구의 수천 배에서 10억 배 이상을 지원할 수 있는 충분한 물질과 에너지를 가지고 있으며, 대부분은 태양 자체에서 나온다.[52][53][54]

소행성 채굴은 우주 식민지화의 핵심 요소가 될 가능성이 높다. 구조물과 방호막을 만드는 데 필요한 물과 재료는 소행성에서 쉽게 찾을 수 있다. 지구에서 재보급하는 대신, 더 나은 우주 여행을 촉진하기 위해 소행성에 채굴 및 연료 기지를 구축해야 한다.[55] NASA는 달, 화성 등으로의 탐사를 위해 소행성에서 파생된 추진제를 사용함으로써 1000억달러를 절약할 수 있다고 믿고 있다. 자금 지원과 기술이 예상보다 빨리 이루어지면 10년 안에 소행성 채굴이 가능할 수 있다.[56]

우주에서는 귀금속,[58][59] 보석,[60] 전력,[61] 태양 전지,[62] 볼 베어링,[62] 반도체,[62] 및 의약품[62]과 같은 고가 무역 상품들을 지구보다 더 풍부하거나, 더 쉽게 생산되거나, 품질이 더 높거나, 우주에서만 생산될 수 있다. 이러한 것들은 (장기적으로) 우주 인프라에 대한 초기 투자를 통해 높은 수익을 제공할 수 있다.[57]

3554 아문 또는 (6178) 1986 DA와 같은 작은 소행성에서 금속을 채굴하고 추출하면 인류가 역사상 채굴한 금속보다 30배나 많은 금속을 얻을 수 있다. 이 크기의 금속 소행성은 2001년 시장 가격으로 약 20조달러의 가치가 있을 것이다.[63]

이러한 자원의 상업적 이용을 가로막는 주요 요인은 초기 투자 비용이 매우 높고,[64] 예상 투자 수익을 얻는 데 필요한 기간이 매우 길다는 점이다.[65]

우주 식민지 건설에 대한 주장은 인구 과잉과 같은 자원 고갈로 인한 지구의 영향 완화에 대한 것이다.[70] 만약 우주의 자원을 활용할 수 있게 되고, 생명 유지에 적합한 서식지가 건설된다면, 지구는 더 이상 성장의 제한을 정의하지 않을 것이다. 지구의 많은 자원은 비재생 가능하지만, 지구 밖의 식민지는 지구의 자원 요구 사항의 대부분을 충족시킬 수 있다. 외계 자원의 가용성은 지구 자원에 대한 수요를 감소시킬 것이다.[71] 이 아이디어의 지지자에는 스티븐 호킹[72]과 제라드 K. 오닐이 있다.[36]

우주 과학자 칼 세이건과 아서 C. 클라크[73], 아이작 아시모프[74]를 포함한 다른 사람들은 과잉 인구를 우주로 보내는 것이 인간의 인구 과잉에 대한 실현 가능한 해결책이 아니라고 주장했다. 클라크에 따르면 "인구 문제는 지구에서 해결해야 한다"고 한다.[1]

우주 식민지 옹호론자들은 탐구하고 발견하려는 인간의 타고난 본능을 언급하며, 이를 진보와 번영하는 문명의 핵심적인 자질이라고 부른다.[76][77]

닉 보스트롬은 공리주의적 관점에서 볼 때, 우주 식민지는 매우 오랜 기간(수십억 년 동안) 매우 많은 인구가 살 수 있게 하여 엄청난 양의 효용(또는 행복)을 창출할 수 있으므로 주요 목표가 되어야 한다고 주장했다.[78]

생명 윤리는 생명 자체를 중시하는 윤리의 한 분야이다. 생명 윤리, 그리고 그것의 우주로의 확장은 범생명 윤리로서, 생명을 확보하고 번식시키며 우주를 사용하여 생명을 극대화하는 것이 인간의 목적이다.

우주 식민지는 우주 식민화에 필요한 방법이 (저렴한 발사 시스템을 통한 우주 접근과 같이) 충분히 저렴해져서 목적을 위해 모금된 누적 자금과 우주의 상업적 이용으로 예상되는 수익을 충족할 수 있을 때 대략적으로 가능하다고 할 수 있다.

전통적인 발사 비용을 고려할 때 우주 식민화에 필요한 막대한 자금을 즉시 확보할 전망은 없지만,[141] 2010년대에 발사 비용을 급격히 줄일 수 있는 전망이 있으며, 이는 결과적으로 그러한 방향으로의 노력을 줄일 수 있다. 스페이스X 팰컨 9 로켓은 이미 "업계에서 가장 저렴"하다.[143] 스페이스X 재사용 발사 시스템 개발 프로그램의 일환으로 현재 개발 중인 발전 기술은 재사용 가능한 팰컨 9의 가격을 낮출 수 있으며, 이는 더 많은 우주 기반 기업을 촉진하고, 결과적으로 규모의 경제를 통해 우주 접근 비용을 더욱 낮출 수 있다."[143]

우주 생산은 자기 복제를 가능하게 할 수 있다. 일부에서는 식민지의 지수적 증가를 가능하게 하고, 지구에 대한 비용과 의존성을 없앨 수 있기 때문에 궁극적인 목표로 여긴다.[162] 이러한 식민지 건설은 지구의 첫 번째 자기 복제 행위라고 주장할 수 있다.[163]

몇몇 사기업들은 화성 식민지화 계획을 발표했다. 우주 식민지화를 주도하는 기업가들로는 일론 머스크, 데니스 티토, 바스 란스도르프 등이 있다.[168][169]

우주 식민화에 기여하는 단체는 다음과 같다.

  • 국립 우주 협회(NSS)는 지구 너머에서 번성하는 커뮤니티에서 사람들이 살고 일하는 비전을 가진 단체이다.[170]
  • 우주 개척 재단은 우주 개발에 대한 강력한 자유 시장, 자본주의적 관점을 포함한 우주 옹호를 수행한다.
  • 화성 협회는 로버트 주브린의 화성 다이렉트 계획과 화성 정착을 장려한다.
  • 우주 정착 연구소는 평생 안에 우주 식민화를 실현할 수 있는 방법을 찾고 있다.[171]
  • 스페이스X는 화성의 장기적인 인간 정착을 가능하게 하기 위한 명시적인 목적으로 광범위한 스페이스X 화성 수송 인프라를 개발하고 있다.[172][173]
  • 우주 연구소는 외계 우주 정착지, 특히 오닐 실린더 연구에 자금을 지원한다.
  • 문명 구출 연합은 달과 지구 밖의 다른 위치에 인간 문명의 백업을 구축할 계획이다.
  • 아르테미스 계획은 민간 달 표면 기지를 건설할 계획이다.[https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930008978.pdf]
  • 영국 성간 협회(BIS)는 화성 식민지, 미래 추진 시스템(참조 Project Daedalus), 테라포밍, 다른 거주 가능한 세계 찾기를 포함하여 우주 탐사 및 사용에 대한 아이디어를 홍보한다.[174]
  • 아스가르디아 (국가) – 우주 조약에 의해 부과된 제한을 우회하려는 조직.
  • 키프로스 우주 탐사 기구는 우주 탐사 및 식민화를 장려하고 우주 협력을 촉진한다.


2001년, 우주 관련 뉴스 웹사이트 ''SPACE.com''은 프리먼 다이슨, J. 리처드 고트, 시드 골드스타인에게 인류가 우주에 거주해야 하는 이유가 무엇인지 질문했다. 그들의 답변은 다음과 같았다.

  • 삶을 확장하고 전 세계를 더 훌륭하게 만들기 위해
  • 인류의 생존을 확실하게 하기 위해
  • 돈을 위해
  • 환경 보호를 위해
  • 주변 환경으로부터 주의를 돌리기 위한 오락 제공


루이스 J. 할레(미국 국무부)는 『포린 어페어스(Foreign Affairs)』(1980년 여름)에서, 우주 이민을 통해 전면적인 핵전쟁 (→ 핵의 겨울)으로부터 인류를 보호할 수 있다고 기록했다.

과학자 폴 데이비스는, 행성 수준의 대재앙이 지구상의 인류 생존을 위협할 때, 자급자족 가능한 식민지가 지구에 역 식민하여 인류 문명을 되살릴 수 있다고 주장한다.

작가이자 저널리스트인 윌리엄 E. 버로우즈와 생화학자 로버트 샤피로는, 민간 프로젝트 (문명 구출 연합)로서, 지구 외에 인류 문명의 백업을 설립하는 것을 목표로 하는 계획을 제안했다.

이는, 영어의 관용구인 "모든 달걀을 한 바구니에 담지 마라 (''Don't put all your eggs in one basket.'')"의 인류 생존 전략 버전이라고 할 수 있다.

또한, 그 외의 중요한 이유로는 인류의 지식과 과학 기술의 향상이 꼽힌다.

2. 2. 난관 및 과제

우주 식민지 건설은 막대한 비용과 기술적 어려움이 따르는 프로젝트이다. 크리스토퍼 완젝은 이를 정치적 지원과 많은 자금이 필요한 일이며, 주로 국가나 수혜자의 위신, 군사적 또는 경제적 이유로 추진된다고 지적했다.[10] 2010년대까지 우주 여행은 매우 비쌌지만, 재사용 발사체 개발로 발사 비용이 감소하면서 우주 하드웨어 비용도 줄어들고 있다.[11]

우주 서식지 건설의 주요 장점은 지구 접근성과 우주 호텔, 우주 제조와 같은 경제적 동기이지만, 궤도에는 활용 가능한 재료가 부족하다는 단점이 있다. 제리 푸르넬은 "우주선을 궤도에 올릴 수 있다면 어디든 절반은 간 것이다"라고 말했는데,[12] 이는 저궤도까지 올리는 데 대부분의 추진제가 사용되기 때문이다.[10] 우주 식민지화는 많은 양의 화물을 궤도로 운반해야 하므로, 궤도 링이나 스카이훅과 같은 개념이 제안되었다.[10]

미국 우주 탐사 정책 이행 대통령 위원회는 우주 식민지화를 위해 정부가 유도 상금을 설립할 것을 제안했다.[145]

우주 식민지는 다음과 같은 문제에 직면한다.

  • 인간 생존 문제: 우주 방사선, 저중력, 고립 등의 환경은 인간 건강에 위협이 된다.[135] 골다공증, 시력 문제, 우울증, 수면 장애 등이 발생할 수 있다.[119][120][121]
  • 윤리적, 사회적 문제: 우주 식민지의 법적 지위, 거버넌스, 자원 소유권, 환경 보호 등에 대한 논의가 필요하다.
  • 불평등 문제: 우주 식민지화 과정에서 불평등, 차별, 착취 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위한 국제적 협력과 규제가 필요하다.
  • 극심한 추위: 태양계 외곽의 온도는 절대 영도에 가깝다.
  • 에너지 문제: 태양광 발전은 태양계 외곽에서 매우 약하다. 원자력이나 중력 위치 에너지 사용이 필요할 수 있다.
  • 먼지 문제: 암석 표면 물체의 미세 먼지로 인한 호흡기 문제가 발생할 수 있다.


우주 식민지는 인구 과잉 문제의 해결책으로 여겨져 왔지만,[80] 비판론자들은 인구 증가율 둔화로 이 문제가 완화되었다고 지적한다.[1] 또한, 우주에서의 상업 활동 비용이 너무 높아 수익을 내기 어렵다는 주장도 있다.[82]

일부에서는 우주 식민지화가 군산 복합체와 같은 강력한 세력의 이익을 증진시키고, 노동 착취와 자원 착취, 경제적 불평등, 빈곤 등의 문제를 악화시킬 수 있다고 우려한다.[8][83][84] 또한, 인간이 물질적 자산으로 여겨지는 문화가 만들어질 수 있다는 우려도 있으며, 인간 존엄성, 도덕 등의 문제를 해결해야 한다.[85]

2. 3. 주요 후보지

달은 지구에서 사흘이면 도달할 수 있고, 지구와 통신이 거의 즉각적이며, 채굴 가능한 광물, 대기가 없고, 저중력 환경을 가지고 있어 물질과 제품을 궤도로 쉽게 운송할 수 있다는 장점이 있다.[10] 달에는 지구로 직접 운송하는 것이 경제적인 가치가 있는 헬륨-3(핵융합 발전용)과 희토류 광물(전자 공학용)이 있다. 이러한 물질을 우주에서 사용하거나 수출용으로 가치 있는 제품으로 만드는 것이 더 합리적이다. 달은 극심한 온도 변화와 독성 달 레골리스를 가지고 있기 때문에 거주지가 되기보다는 오염을 유발하는 채굴 및 제조 산업을 유치할 가능성이 높다. 이러한 산업을 달로 옮기면 지구의 환경을 보호하고 가난한 국가가 부유한 국가의 신식민주의 속박에서 벗어날 수 있도록 도울 것이다. 우주 식민지화의 틀 안에서 달은 태양계의 산업 중심지로 변모할 것이다.[10]



2024년 현재, 중국과 미국은 2030년대에 영구 음영 크레이터 근처 극지방에 과학 달 기지를 건설할 계획이다. 중국 달 탐사 프로그램은 정치적 영향력을 강화하고 초강대국 지위를 위한 경쟁을 강화하는 것을 목표로 하며, 미국의 아르테미스 계획은 선도적인 우주 강국으로서의 지위를 유지하려 한다.[10]

스페이스X(SpaceX)는 오랫동안 화성 정착 및 식민지화를 주요 목표로 여겨왔다.


화성 유인 탐사를 포함한 많은 계획들이 있었지만, 화성 다이렉트(Mars Direct)와 같이 경제적인 계획도 있었지만 2024년 현재까지 실현된 것은 없다. 미국과 중국 모두 2040년대에 화성에 유인 탐사를 보낼 계획을 가지고 있다.[10] 스페이스X(SpaceX)는 현재 인류를 화성으로 보내는 것을 목표로 스타십이라는 초대형 재사용 발사체를 개발하고 있다. 2024년 11월 현재, 이 회사는 2026년 또는 2028~2029년 발사 창(launch window)에 5척의 무인 스타십을 화성으로 보낼 계획이며, 스페이스X의 CEO인 일론 머스크는 화성 사업을 재정적, 정치적으로 지원하겠다고 밝혔다.[15]

화성은 달보다 거주하기에 더 적합하며, 더 강력한 중력, 생명에 필요한 풍부한 물질, 지구와 거의 동일한 주야 주기, 그리고 미소 유성체로부터 보호해 주는 얇은 대기를 가지고 있다. 화성의 주요 단점은 6~9개월의 이동 시간과 약 2년에 한 번 발생하는 긴 발사 창이다.[10] 현장 자원 활용이 없이는 화성 식민지화는 거의 불가능할 것이며, 이는 소수의 우주 비행사를 유지하기 위해 수천 톤의 탑재체를 운반해야 하기 때문이다. 화성 물질을 추진제(예: 메탄과 사바티에 공정을 이용), 물품(예: 승무원을 위한 산소)을 만드는 데 사용할 수 있다면, 화성으로 가져와야 하는 물품의 양을 크게 줄일 수 있다.[10] 그렇다 하더라도 화성 식민지는 단기적으로 경제성이 없을 것이며, 따라서 화성 식민지화의 이유는 주로 자유에 대한 열망과 같은 이념적이고 명예적인 이유가 될 것이다.[10]

태양계의 델타-''v'' 지도. 이 지도는 태양계 내 한 목적지에서 다른 목적지로 이동하는 데 필요한 에너지의 양을 보여준다.


지구 궤도가 우주선의 관문이 되고, 달이 산업 허브가 되며, 화성이 우주 정착지가 되면, 태양계의 다른 천체에 정착하는 것이 더욱 매력적으로 보일 수 있다.

  • 소행성: 소행성은 우주에서 10조에서 100조 명의 인구를 지원할 수 있는 충분한 양의 물, 공기, 연료, 금속, 토양 및 영양소를 제공할 수 있다. 많은 소행성은 희토류 및 귀금속과 같이 본질적으로 가치 있는 광물을 포함하고 있다. 그러나 낮은 중력, 지구와의 거리, 그리고 궤도의 산만함 때문에 작은 소행성에 정착하기가 어렵다.[10]
  • 금성: 금성의 표면은 극도로 가혹하지만, 금성 대기 상층부에 있는 서식지는 50 °C 정도의 온도와 지구 해수면과 비슷한 압력으로 상당히 살기 좋다. 그러나 관광 기회를 제외하고, 금성 식민지의 경제적 이점은 미미하다.[10]
  • 타이탄: 토성 주위의 모든 위성 중에서 타이탄은 밀도가 높은 대기, 광대한 탄화수소 호수 때문에 식민지화에 가장 매력적이다. 식민지 개척자들에게 가장 큰 도전 과제는 지구와의 거리, 극심한 추위, 낮은 중력, 그리고 표면의 태양 에너지 부족이다.[10]
  • 목성 주위의 갈릴레이 위성: 이오와 유로파의 방사선 수치는 극심하여 보호막이 없는 인간을 지구 시간으로 하루 안에 죽일 수 있을 정도이다.[16] 따라서, 칼리스토와 가니메데만이 인간 식민지를 합리적으로 지원할 수 있을 것이다. 칼리스토는 목성의 방사선 벨트 바깥쪽을 공전한다.[17] 그러나 극심한 방사선 때문에 이 위성들은 귀중한 광물을 포함하지 않으므로, 목성 주변에 궤도 우주 허브를 설치하고 이러한 위성을 잠시 방문하는 것이 더 실용적일 수 있다.[10]
  • 수성: 수성은 금속과 휘발성 물질, 그리고 태양 에너지가 풍부하다. 그러나 수성은 지구에서 발사된 우주선이 착륙하는 데 가장 많은 에너지를 소비하는 천체이며, 우주 비행사들은 극심한 온도 차이와 방사선에 대처해야 한다.[10]
  • 천왕성 및 해왕성의 위성, 그리고 해왕성 바깥 천체: 과학적 지식이 부족하기 때문에, 이 세계에 정착하는 것이 실현 가능하고 경제적으로 타당한지는 알려지지 않았다.[10]

3. 기술적 과제

2010년대까지 우주 여행은 소모성 발사체를 사용했기 때문에 매우 비쌌다. 재사용 발사체 개발로 발사 비용이 감소하면서, 더 많은 탑재량과 우주 비행사를 우주로 보낼 수 있게 되었다.[11] 대부분의 델타-v 예산은 우주선을 저궤도로 올리는 데 사용된다.[10]

우주 식민지화에는 방대한 양의 탑재량을 궤도로 운반해야 하는데, 이는 잠재적으로 지속 불가능할 수 있다. 궤도 링, 스카이훅 등 우주 접근 비용을 줄이기 위한 다양한 이론적 개념이 제안되었다.[10]

우주 식민지를 건설하려면 물, 식량, 공간, 사람, 건설 자재, 에너지, 운송, 통신, 생명 유지, 인공 중력, 방사선 방어, 이주, 거버넌스, 자본 투자가 필요하다. 우주 건축은 우주 비행을 편안한 경험으로 바꾸는 것을 목표로 하며, 식민지 건설 자본 투자는 정부에서 나올 가능성이 크다.[124]

태양계 외곽 식민지화에는 지구와의 거리, 극심한 추위, 에너지, 저중력, 먼지 등 여러 기술적 문제가 있다.

3. 1. 생명 유지

우주 정착지에서 생명 유지 시스템은 모든 영양소를 문제없이 재활용하거나 수입해야 한다. 지구에서 이와 가장 비슷한 환경은 핵잠수함일 것이다. 핵잠수함은 사람을 몇 달 동안 물속에서 지원하기 위해 기계적 생명 유지 시스템을 사용하며, 우주에서도 이와 같은 기술을 사용할 수 있다. 그러나 핵잠수함은 해수에서 산소를 추출하고 이산화탄소를 버리는 '개방형' 방식을 사용한다.[131] 반면, 바이오스피어 2와 같은 폐쇄 생태계는 또 다른 일반적인 생명 유지 시스템이다.[132]

바이오스피어 2는 우주 비행을 위한 지구상의 시험 서식지이다.


많은 우주 기관들은 고급 생명 유지 시스템을 시험하기 위해 지구에 "테스트베드"를 건설하지만, 이는 영구적인 식민지가 아닌 장기간의 유인 우주 비행을 위해 설계되었다.

  • 자급자족하는 정착지의 유사물을 건설하려는 가장 유명한 시도는 지구의 생물권을 복제하려는 바이오스피어 2이다.
  • BIOS-3는 1972년 시베리아 크라스노야르스크에서 완성된 또 다른 폐쇄 생태계이다.[176]
  • 화성 사막 연구 기지는 비슷한 이유로 서식지를 가지고 있지만, 주변 기후가 엄격하게 살기 어려운 것은 아니다.[177]
  • 데본 섬의 화성 북극 연구 기지 또한 외부 기지 건설 및 운영에 대한 실질적인 훈련을 제공할 수 있다.[178]


인간이 생존하기 위해서는 공기, 물, 식량, 그리고 적절한 온도가 필요하다. 지구에서는 거대하고 복잡한 생물권이 이를 제공한다. 우주 식민지에서는 비교적 작고 닫힌 계 내에서 모든 영양분을 파괴하지 않고 재활용해야 한다.

애리조나 주의 바이오스피어 2 프로젝트는 복잡하고 작으며 닫힌 인공적인 생태계가 8명의 사람들을 몇 년 동안 지탱할 수 있다는 것을 보여주었지만, 많은 문제점도 드러났다. 2년간의 실험 중에 산소를 보충하게 된 것은, 닫힌 대기를 실현한다는 것의 의미를 강하게 시사하고 있다.

생물과 거주지, 지구 외 환경의 관계는 다음과 같다.

위의 사항들을 조합하는 것도 가능하다.

우주 공간에서는 우주선 등에 의한 자연 피폭량이 크고, 태양 플레어가 발생하면 단시간에 치사 수준에 달한다. 생명을 유지하기 위해서는, 대부분의 방사선을 흡수할 수 있을 정도로 콜로니를 덮을 필요가 있으며, 대략 표면적 1제곱미터당 5~10톤의 물질로 덮는 것이 요구된다. 이는 산소나 금속, 기타 자원을 처리하고 남은 달이나 소행성의 흙으로 달성할 수 있다.

3. 2. 방사선 차폐

우주선과 태양 플레어는 우주에서 치명적인 방사선 환경을 조성한다. 자기권이 있는 특정 행성(지구 포함)의 궤도에서는 밴 앨런대로 인해 대기 위에서 생활하기가 어렵다. 생명을 보호하려면 자기장 또는 플라스마 방사선 차폐 기술이 개발되지 않는 한, 정착지는 유입되는 대부분의 방사선을 흡수할 수 있는 충분한 질량으로 둘러싸여야 한다.[136] 밴 앨런대의 경우, 궤도 끈[137] 또는 전파를 사용하여 이를 배출할 수 있다.[138]

표면적 제곱미터당 4미터톤의 수동 질량 차폐는 방사선량을 연간 몇 mSv 이하로 줄여 지구의 일부 인구 밀집 지역 자연 방사선 수준보다 훨씬 낮게 유지할 수 있다.[139] 이는 달 토양과 소행성을 산소, 금속 및 기타 유용한 물질로 가공하고 남은 잔재물(슬래그)이 될 수 있다. 그러나 이러한 대량의 선박을 기동하는 데는 상당한 장애물이 따른다(이동식 우주선은 덜 질량적인 능동형 차폐를 사용할 가능성이 높다).[1] 관성은 강력한 추진 장치가 회전을 시작하거나 멈추게 하거나, 전기 모터가 선박의 두 거대한 부분을 반대 방향으로 회전시켜야 한다. 차폐 물질은 회전하는 내부 주위에 고정될 수 있다.

3. 3. 에너지 공급

태양 에너지는 우주에서 풍부하고 안정적인 에너지원이며, 오늘날 인공위성의 동력으로 일반적으로 사용되고 있다.[152] 우주 공간에는 밤이 없고, 햇빛을 가리는 구름이나 대기가 없다. 빛의 강도는 역제곱 법칙을 따르므로, 태양으로부터 거리 ''d'' (천문 단위 (AU))에서 이용 가능한 태양 에너지는 ''E'' = 1367/''d''2 W/m2이다. 여기서 1367 W/m2는 지구 궤도(1 AU)에서 사용 가능한 에너지이다.

무중력 상태와 우주의 진공 상태에서 산업 공정에 필요한 고온은 매우 가벼운 지지 구조와 금속 호일로 만들어진 거대한 포물선 반사경을 갖춘 태양로에서 쉽게 얻을 수 있다.

정착민들의 전력 수요를 충족시키려면 대규모 태양광 발전 셀 배열 또는 열 발전소가 필요하다. 지구의 선진 지역에서는 1인당 연간 약 10 메가와트시(1 킬로와트/인)의 전력을 소비한다.[153] 이러한 발전소는 전선을 사용하면 주요 구조물에서 가까운 거리에, 무선 전력 전송을 사용하면 훨씬 더 멀리 떨어져 있을 수 있다.

초기 우주 정착 설계의 주요 수출품은 대규모 태양광 발전 위성(SPS)이 될 것으로 예상되었으며, 이는 무선 전력 전송(위상 고정된 마이크로파 빔 또는 특수 태양 전지가 고효율로 변환하는 파장을 방출하는 레이저)을 사용하여 지구, 달, 또는 우주의 다른 위치에 전력을 보낼 것이다. 지구의 경우, 이러한 전력 공급 방법은 배출량이 없고 기존 태양 전지판보다 와트당 필요한 지상 면적이 훨씬 적어 매우 친환경적이다. 이러한 위성이 주로 달 또는 소행성에서 추출한 재료로 만들어지면 SPS 전기의 가격은 화석 연료 또는 핵 에너지보다 낮아질 수 있으며, 온실 가스 및 핵 폐기물을 제거하는 등 상당한 이점이 있다.[154]

우주 식민지와 에너지 자원을 위해 지구에서 달로, 그리고 다시 달에서 지구로 무선으로 태양 에너지를 전송하는 것 또한 제안되었다. 아폴로 임무 동안 NASA에서 일했던 물리학자 데이비드 크리스웰 박사는 우주에서 에너지를 전달하기 위해 전력 빔(약 12cm 파장의 마이크로파)을 사용하는 아이디어를 제안했다. 이 마이크로파는 대기를 통과하면서 거의 손상되지 않으며, 인간 또는 동물의 활동을 피하기 위해 더 산업적인 지역으로 조준할 수도 있다.[155] 이는 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 태양 에너지 전송 방법을 가능하게 한다.

2008년, 과학자들은 마우이 섬의 산에서 하와이 섬으로 20와트 마이크로파 신호를 보낼 수 있었다.[156] 그 이후로 JAXA와 미쓰비시는 최대 1 기가와트의 에너지를 생산할 수 있는 위성을 궤도에 배치하기 위한 210억달러 규모의 프로젝트를 공동으로 진행하고 있다.[157]

SPS 전력이 우주의 다른 위치로 무선으로 전달될 때 가치는 지구로 전달되는 것보다 훨씬 높다. 그렇지 않으면 이러한 프로젝트에 전력을 생성하는 수단을 포함해야 하며 지구 발사 비용의 막대한 페널티를 지불해야 한다. 따라서 지구에 전달되는 전력에 대한 시연 프로젝트를 제외하고,[158] SPS 전기의 최우선 순위는 통신 위성, 연료 저장소 또는 저궤도 (LEO)와 정지 궤도 (GEO), 달 궤도 또는 고타원 지구 궤도 (HEEO)와 같은 다른 궤도 간에 화물 및 승객을 전송하는 "궤도 예인선" 부스터와 같은 우주 내 위치가 될 것이다.[159] 이 시스템은 에너지를 전기로 변환하기 위해 지구상의 위성과 수신 스테이션에 의존하며, 주야간에 쉽게 전송될 수 있기 때문에 24시간 연중무휴로 전력을 안정적으로 공급할 수 있다.[160]

원자력은 달이나 화성에 위치한 식민지에 때때로 제안된다. 달에는 2주간의 밤이 있고, 화성은 밤, 상대적으로 높은 중력, 대규모 먼지 폭풍이 있는 대기가 있어 태양 에너지 공급이 불연속적이기 때문이다. 또한, 태양으로부터의 더 먼 거리 (1.52 AU)는 지구 궤도와 비교하여 화성에서 사용 가능한 태양 에너지가 약 43%에 불과함을 의미한다.[161] 또 다른 방법은 태양광 발전 위성 (SPS)에서 달 또는 화성 식민지로 에너지를 무선으로 전송하는 것이다. 이러한 위치에서 전력을 생성하는 어려움은 SPS의 상대적 이점을 지구에 빔으로 전력을 공급하는 것보다 훨씬 더 크게 만든다. 달 기지 및 생명 유지, 유지 보수, 통신 및 연구에 필요한 요구 사항을 충족하기 위해 첫 번째 식민지에서는 핵 에너지와 태양 에너지의 조합이 사용될 수 있다.[155]

달과 우주와 같이 공기가 없는 환경에서 태양열 및 원자력 발전을 모두 사용할 때, 그리고 어느 정도는 매우 얇은 화성 대기에서 주요 어려움 중 하나는 카르노 사이클로 인해 발생하는 불가피한 열을 분산시키는 것이다. 이를 위해서는 상당히 넓은 방열 면적이 필요하다.

3. 4. 운송 및 통신

우주 식민지 건설과 운영에는 대량의 물자와 인력을 수송할 수 있는 저렴하고 효율적인 우주 운송 시스템이 필요하다. 2010년대까지 우주 여행은 소모성 발사체를 사용했기 때문에 매우 비쌌다. 그러나 재사용 발사체의 개발로 제조 비용이 상각되면서 발사 비용이 감소하여 더 많은 탑재량과 우주 비행사를 우주로 보낼 수 있게 되었다.[11] 예를 들어, 스페이스X의 재사용 가능한 로켓 팰컨 9의 실용화로 인해 저궤도까지의 비용은 2022년 기준으로 1kg당 2,800달러 미만으로 하락했다. 또한, 발사 비용을 더 절감하기 위해 더 큰 스타쉽 (우주선)도 개발 중이다.

궤도 링, 스카이훅, 우주 엘리베이터[181], 매스 드라이버 등 다양한 우주 운송 기술이 개발 및 연구되고 있다.

지구와의 통신은 인공위성을 통해 비교적 쉽게 이루어질 수 있다. 이미 지구상의 많은 통신이 인공위성을 경유하여 이루어지고 있기 때문이다. 그러나 화성과의 통신은 광속으로도 심각한 시간 지연이 발생하여 음성 통화는 비현실적이다.

3. 5. 건설 및 자원 활용

달, 화성, 소행성 또는 금속이 풍부한 수성과 같은 곳에서는 현지 재료를 추출할 수 있다.[148] 달에는 아르곤, 헬륨과 탄소, 수소 및 질소 화합물과 같은 휘발성 물질이 부족하다.[148] 하지만, 달 극지방 근처의 영구 음영 처리된 크레이터에는 얼음 물이 존재할 가능성이 있다.[148] 또한, 산업적으로 중요한 산소, 규소, 철, 알루미늄, 티타늄과 같은 금속을 가지고 있다.[148]

지구에서 자재를 발사하는 것은 비용이 많이 들기 때문에, 식민지 건설에 필요한 대량 자재는 달, 지구 근접 천체, 포보스 또는 데이모스에서 가져올 수 있다.[150] 이러한 곳들은 낮은 중력, 화물선에 대기 항력이 없고, 손상시킬 생물권이 없다는 장점이 있다.[150] 많은 지구 근접 천체에는 상당한 양의 금속이 포함되어 있다.[150]

목성의 트로이 소행성에는 얼음과 기타 휘발성 물질이 풍부한 것으로 생각된다.[151]

3554 아문 또는 (6178) 1986 DA와 같은 작은 소행성에서 금속을 채굴하고 추출하면 인류가 역사상 채굴한 금속보다 30배나 많은 금속을 얻을 수 있다.[63] 이 크기의 금속 소행성은 2001년 시장 가격으로 약 20조달러의 가치가 있을 것이다.[63]

달에서는 탄소와 질소가 부족하다.[148] 지구에서 자재를 발사하면 비용이 많이 들기 때문에, 대부분의 자재는 중력이 작고 대기도 없는 달이나 지구 근접 소행성(NEO), 혜성의 자원을 이용해야 한다. 달에서는 대량의 산소나 규소, 금속을 얻을 수 있지만, 수소, 탄소, 질소는 소량 밖에 얻을 수 없다. NEO에서는 상당량의 금속, 산소, 수소와 탄소를 얻을 수 있을 것으로 예상되며, 질소도 어느 정도 포함하고 있을 것으로 생각되므로 지구로부터의 대량 공급은 반드시 필요하지 않게 된다.

4. 윤리적, 사회적 문제

우주 식민지화는 과거 식민주의와 제국주의의 연장선이라는 비판을 받는다.[93][94][104][106][96] 우주 시대 초기, 탈식민주의 운동은 우주 개발에 대한 규제를 요구했고, 이는 1967년 우주 조약을 통해 우주가 "모든 인류의 영역"으로 규정되는 결과를 낳았다.[191]

정지 궤도 위성의 등장으로 우주 공간의 제한 문제가 제기되었고, 1976년 보고타 선언에서 적도 국가들은 정지 궤도가 자국의 소유라고 주장하며 우주 개발 국가들의 지배에 도전했다.[192][193][194]

우주 조약은 우주 활동의 기본 원칙을 규정하지만, 사회적 포용이나 비국가 행위자 규제에는 미흡하다는 지적이 있다.[101] 비평가들은 현재의 체제가 우주의 제국주의적 발전을 조장하고, 우주 식민지화 결정권이 소수 엘리트에게 집중되어 있다고 우려한다.[105][97]



우주 거버넌스 모델로는 연방주의 등이 연구되고 있으며,[130] 우주에서의 통화로는 PTFE로 만들어진 QUID나 암호화폐 등이 논의되고 있다.[146][147]

4. 1. 식민주의와 제국주의 비판

우주 식민지화는 과거 식민주의와 제국주의의 연장선이라는 비판이 제기된다.[93][94][104][106][96] 초기 우주 비행 프로그램은 RAAF 우메라 사격장, 기아나 우주 센터, 마우나 케아 천문대와 같이 원주민이 거주하던 지구상의 식민지 공간을 부분적으로 사용했다.[187][188][189] 1950년대 궤도 우주 비행 성공 당시, 식민주의는 여전히 강력한 국제 프로젝트였다. 미국은 "뉴 프론티어"의 일환으로 우주 프로그램과 우주 전반을 발전시켰다.[190]

우주 시대 초기, 탈식민주의는 많은 새로운 독립 국가를 탄생시키는 힘을 얻었다. 이들 국가는 우주 여행 국가에 맞서 우주 활동 규제를 요구했다. 우주 비행 능력을 갖춘 소수 국가 간의 토지 강탈과 우주 군비 경쟁에 대한 두려움은 1967년 우주 조약을 시작으로 우주를 "모든 인류의 지역"으로 규정하는 국제 우주법 합의를 이끌었다.[191]

정지 궤도 위성의 출현으로 우주 공간의 제한 문제가 제기되었다. 1976년 보고타 선언에서 과거 식민지였던 적도 국가들은 정지 궤도가 제한된 천연자원이며, 인류 공통의 우주 공간이 아닌 바로 아래 적도 국가에 속한다고 선언했다. 이는 우주 여행 국가의 정지 궤도 지배를 제국주의로 규정하며 도전한 것이다. 또한, 우주에서의 지배력은 우주 잔해와 같이 우주 접근성을 위협했다.[192][193][194]

비평가들은 현재의 정치 법적 체제와 철학적 근거가 우주의 제국주의적 발전을 유리하게 만들며,[96] 우주 식민지화의 주요 의사 결정권자는 민간 기업과 관련된 부유한 엘리트라고 주장한다.[105][97] 또한, 우주 탐사, 인프라, 거주에 대한 포괄적이고[98] 민주적인 참여와 실행이 필요하다고 주장한다.[99][100] 우주법 전문가 마이클 도지에 따르면, 우주 조약과 같은 기존의 우주법은 우주 접근을 보장하지만, 사회적 포용을 강제하거나 비국가 행위자를 규제하지 않는다.[101]

특히 "뉴 프론티어" 이야기는 정착민 식민주의와 명백한 운명의 지속으로 비판받으며, 탐험을 인간 본성의 기본 요소로 간주하는 이야기를 이어가고 있다.[102][103][104][105][106] 윤준은 우주 식민지화를 인간 생존의 해결책이자 오염과 같은 세계적인 문제의 해결책으로 간주하는 것을 제국주의적이라고 생각한다.[107] 다른 사람들은 우주를 식민주의의 새로운 희생 구역으로 파악했다.[108]

나탈리 B. 트레비노는 식민주의가 아니라 식민성이 반영되지 않으면 우주로 옮겨질 것이라고 주장한다.[109][110]

4. 2. 거버넌스와 법적 지위

우주 활동은 우주 조약이라는 주요 국제 조약에 법적 기반을 두고 있다. 그러나 우주법은 더 넓은 법적 분야로 발전하여, 비준율이 낮은 달 조약과 다양한 국내법을 포함한 다른 국제 협약도 포함한다.

우주 조약 제1조는 우주 활동에 대한 기본적인 내용을 다음과 같이 규정한다. "달 및 기타 천체를 포함한 우주의 탐사와 이용은 모든 국가의 경제적 또는 과학적 발전 정도에 관계없이 모든 국가의 이익을 위해 수행되어야 하며, 모든 인류의 영역이 되어야 한다."

제2조는 다음과 같이 이어진다. "달 및 기타 천체를 포함한 우주는 주권 주장의 대상이 되지 않으며, 사용, 점유 또는 기타 어떠한 수단으로도 국가가 점유할 수 없다."[41]

국제 우주법의 발전은 우주가 인류의 공동 유산으로 정의되는 것을 중심으로 이루어졌다. 1966년 윌리엄 A. 하이먼이 제시한 ''우주 대헌장''은 우주를 ''무주지''(terra nullius)가 아닌 ''공유지''(res communis)로 명확히 규정했으며, 이는 이후 유엔 우주 평화 이용 위원회의 작업에 영향을 미쳤다.[93][42]

1950년대 궤도 우주 비행이 성공했을 때, 미국은 "뉴 프론티어"의 일환으로 우주 프로그램과 우주 전반을 발전시켰다.[190] 그러나 우주 시대 초기, 많은 새로운 독립 국가들이 탄생하면서 우주 여행 국가들에 맞서 우주법이 국제적으로 제기되고 협상될 때 반식민적 입장과 우주 활동 규제를 요구했다. 우주 비행 능력을 갖춘 소수 국가 간의 토지 강탈과 우주 군비 경쟁으로 인한 대결에 대한 두려움이 커졌고, 이는 1967년 우주 조약을 시작으로 우주를 "모든 인류의 지역"으로 부르고 우주 공간의 국제 규제 및 공유에 대한 조항을 확보하는 국제 우주법 합의를 이끌어냈다.[191]

정지 궤도 위성의 출현으로 우주 공간의 공간이 제한된다는 주장이 제기되었다. 1976년 보고타 선언에서 적도 국가들은 정지 궤도가 제한된 천연자원이며 바로 아래 적도 국가에 속하고 인류 공통의 우주 공간의 일부가 아니라고 선언했다. 이는 우주 여행 국가의 지배력을 제국주의로 식별하여 정지 궤도 궤도의 지배력에 도전한 것이다.[192][193][194]

다양한 형태의 지구 외 거버넌스 모델이 제시되었다. 이는 현재 비판받는 우주 거버넌스의 부재와 포괄성 부족으로 인해 새롭거나 독립적인 지구 외 거버넌스의 필요성을 예상하는 경우가 많다.

우주 식민주의는 지구상의 정착민 식민주의와 유사하게 식민지적 국가 정체성을 만들어낼 것이라고 주장되어 왔다.[129]

연방주의는 멀리 떨어진 자율적인 공동체의 해결책으로 연구되어 왔다.[130]

우주에 건설될 사회에서 돈과 통화의 사용 가능성에 대해 전문가들의 논쟁이 있었다. 유사 우주 은하 간 화폐 단위(Quasi Universal Intergalactic Denomination, QUID)는 행성 간 여행자를 위해 우주 적합 폴리머 PTFE로 만들어진 실물 화폐이다. QUID는 영국의 국립 우주 센터와 레스터 대학교의 과학자들이 외환 회사 트래블렉스(Travelex)를 위해 설계했다.[146]

다른 가능성으로는 암호화폐를 주요 통화 형태로 통합하는 것이 있으며, 일론 머스크가 제안했다.[147]

5. 한국의 우주 개발 현황과 전망

한국은 누리호 개발을 통해 독자적인 우주 발사 능력을 확보했으며, 달 탐사 계획, 인공위성 개발 등 우주 기술 개발에 적극적으로 투자하고 있다.

한국은 국제 우주 협력에 참여하여 우주 식민지화 노력에 기여하고 있으며, 특히 아르테미스 협정에 참여하여 달 탐사 및 자원 활용에 협력하고 있다.

더불어민주당은 과학 기술 발전을 통한 혁신 성장을 강조하며, 우주 개발 투자를 확대하고, 우주 산업 생태계를 조성하여 우주 강국으로 도약하는 것을 목표로 하고 있다.

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