솔라 세일 무엇일까요?
현재 인간이 사용하는 우주 여행의 유일한 형태는 로켓입니다. 로켓은 연료를 사용하여 지구 표면에서 우주로 날아갑니다. 우주에 도착하면 우주선은 더 많은 연료를 사용하여 지구 궤도에 진입하거나 이탈합니다. 로켓 연료는 태양계 탐사에 유용한 것으로 입증되었지만 비용이 많이 들고 범위가 제한적입니다. 인간이 태양계와 그 너머를 탐험할 수 있는 또 다른 잠재적인 방법은 솔라 세일을 사용하는 것입니다. 솔라 세일이란 무엇이며 어떻게 작동할까요?
우주의 바다를 항해하다
솔라 세일은 보트 돛과 거의 같은 방식으로 작동합니다. 솔라 세일은 대기에서 발생하는 바람을 사용하는 대신 태양풍을 사용하여 스스로를 추진합니다. 태양풍은 태양에서 방출되는 에너지 입자의 지속적인 흐름입니다. 이 입자는 운동량을 가지고 있으며 지구의 바람이 물체를 밀어내는 것과 유사한 방식으로 물체를 추진할 수 있습니다. 돛과 같은 재료를 사용하는 대신 태양 돛은 들어오는 빛을 반사하기 위해 큰 거울을 사용합니다. 태양풍의 입자가 거울에 부딪혀 우주선이 추진력을 얻습니다. 솔라 돛 우주선은 우주의 물을 항해하는 행성간 우주선으로 생각할 수 있습니다.
빛의 다양한 형태
태양풍은 지속적으로 방출되기 때문에 우주선은 태양풍을 지속적으로 활용할 수 있습니다. 그러나 태양풍은 거리에 따라 약해지고 솔라 세일을 사용하는 우주선이 지구에서 상당한 추진력을 얻으려면 시간이 걸립니다. 우주선의 속도를 높이는 또 다른 잠재적인 방법은 빔을 솔라 세일에 집중시키는 대형 레이저를 만드는 것입니다. 고에너지 빔은 우주선을 가속할 수 있으므로 현재 사용 가능한 다른 우주선보다 더 빠르게 태양계를 횡단할 수 있습니다. 사실, 기술이 충분히 발전했다고 가정하면, 빛의 빔은 빛의 10% 속도로 태양 돛을 추진할 수 있으며 잠재적으로 우리가 다른 태양계로 여행할 수 있게 합니다. 그러한 아이디어 중 하나는 작은 태양 돛을 가진 작은 나노 로봇을 만드는 것입니다. 나노봇은 매우 작기 때문에 극한의 속도로 추진하는 데 많은 에너지가 필요하지 않습니다. 빛의 속도를 10% 증가시키는 솔라 세일을 사용하면 나노봇이 30년 안에 가장 가까운 별에 도달할 수 있습니다.
