Interstellar Travels... 항성간 여행

마모 게시판의 지적수준이 대폭 상승한 느낌이예요 ^^ 

"핵심을 짚자면 돛을 펴고 바다를 항해하는 돛단배처럼 자체의 연료 없이 알파센타우리 항성계로 가는 것이다. 이 우주선의 돛은 가로세로가 4미터 정도되는 얇은 막이고, 바람 대신 지구에서 쏘는 강력한 레이저를 동력으로 날아가게 된다. 속도를 극대화하기 위해서는 우주선의 무게를 최소화해야 하기 때문에 카메라, 배터리, 센서, 수신기, 송신기 등등의 모든 장치가 달린 본체는 지름 1cm 짜리 칩속에 설치해야 한다."

- 이건 정말 아예 상상도 안되는데요??? @@

현재 기술로는 상상도 안되지만, 가까운 미래에는 가능 할 것도 같은데요? ^^

대박입니다. 전문가의 포스가 느껴지는 엄청난 글이네요. 내내 흥미진진하게 읽었습니다. 저도 고딩 때 천문학자가 꿈이었습니다. 고2때 학교에 있던 반사망원경으로 목성을 본게 인생 최대 충격이었고 그래서 지금도 이사갈 때가 되면 주변에 광해 적은 곳이 있나 찾아보곤합니다. 근데 일단 첫번째 질문이 떠오른게 있습니다. 그럼 지구에서 광자(?)를 보내서 우주선을 가속하는것은 하루에 한번만 가능한가요? 레이저 쏘는 곳의 지구 자전을 어떻게 극복할 수 있는지 궁금합니다. → 아... 다시 읽어보니 수분만에 이미 광속의 1/5에 도달하는군요!

네, 엄청나게 강력한 에너지의 레이저가 필요한데요, 그 정도의 레이저를 아직은 만들 기술이 없다네요. 

문송합니다! (ㅜㅜ)

4.2광년만에 항성계가 존재한다니 정말 놀랍네요... 그래도 과학자들이 20년후에 도착할 장소에 대한 계산이 정확하지 않으면 어찌 될지... 참으로 대단한 과학입니다..

가까운 별들에 대한 움직임은 상당히 정밀한 정도로 측정이 가능합니다. 그래도 20년 기다렸다가 "여기가 아닌가벼?"하지 않으려면 정확한 계산이 필요하겠죠?

혹시 이 초소형 우주선이 카이퍼벨트같은 돌맹이(?) 많은 곳을 지날 때 부숴질 가능성은 없나요? 가끔 sf 영화보면 광속 우주선들이 이런 문제를 겪더라구요.

이게 가장 큰 문제 중 하나라는 건데요, 성간물질이나 말씀하신 작은 입자 또는 그보다 큰 돌멩이가 하나라도 궤적에 있다면 도로아미타불이 되는 거죠. 

우와 재미있는 글 잘 읽었습니다! 그런데, 저 얇은 막은 20년 동안 안전할까요? 성간물질이나... 우주선입자들이나 부딧혀서 뻥뻥 뚤리는지는 않겠지요? 그리고, 쏘는 방향도 엄청나게 정확해야 할 것 같은데.. (2시간/20년 이면 대충 3각초!) 어떻게 할 수 있을까요?

마지막으로, 동종업계 분을 마모에서 보다니 반갑네요.

저도 반갑습니다. 성간물질은 발사 방향으로 최대한 많은 정보를 모아야 할 것이고, 몇개 정도와 부딪혀도 괜찮을 정도로 견고하게 만들어야 겠죠. 그리고 방향은 얼마나 별에 가까이 가야 하는가에 따라 달라질 것 같아요. 

그러게요. 예전에 봤던 내용이군요. (일단 저도 이과랍니다 ㅎㅎㅎ)

그때는 돛을 가지고 보낸다는 것만 봤는데 광속의 1/5 라는건 몰랐네요. 사실 이전도 그렇고 지금도 그렇고 지구와 비슷한 조건의 별을 찾는건 천문학자들의 최대 바램인데 말이지요. 물론 그 이후에는 과연 생명체가 존재하는가에 대한 의문도 있지요

과연 저 우주에 얼마나 많은 생명체가 있을지, 그 중 지적 생명체는 얼마나 될지, 그 중에서도 과연 지구의 사람들과 비슷한 정도의 지식을 지닌 생명체가 있을지도 의문이지요. 

그야말로 저 광활한 우주에 지구 외에는 생명체가 없다면 얼마나 낭비일련지 말입니다 ㅎㅎㅎ 아무쪼록 100년 뒤에는 이 질문에 대해 힌트라도 나오면 좋겠네요 :)

지금보다는 좀 더 젋었을 때 다른 분야 과학에도 관심이 좀 있었더랬습니다.

만약 2광년이 떨어진 별에서 온 빛들은 2년 전 빛인 거죠. 그럼 2년 전 일을 보고 싶으면 2광년 떨어진 별을 보면 되는 거잖아요. 그래서 하늘을 보면서 아~~~~ 타임머신들... 하는 생각을 했었죠. 그리고, 외게인에 대해서도 생각해 봤습니다. 외계인이 존재한다는 가정하에.... 우주 여행하는데 아주 막대한 돈이 들죠. 그렇게 많은 돈을 들여서 외계인이 뭐하러 지구에 오겠습니다. 그러니까 있어도 만날 가능성이 거의 없죠. 그러면 없는 것에 더 가까운 상태가 되니..... 외계인은 없는 걸로.....

뭐 과학자들이 자기 돈이 있어서 개발하는건 아니잖아요? ㅎㅎㅎ 거기도 과학자와 투자자가 있겠지요? :)

현대 천문학에서 가장 중요한 질문 두 가지가: Where did we come from? Are we alone? 입니다. 어찌보면 철학과도 일맥상통하는데요, 최근 지구와 비슷한 환경의 행성을 발견하는 연구가 활발히 진행 중입니다. 관련해서 그런 행성에 생명체가 존재할 만한 조건은 어떤 것일지에 관한 연구도 많이 하고요.

그렇죠. 항상 궁금한 걸 푸는게 과학의 시작이죠.

돈이 드니까..... 투자를 받아야 하는데..... 펀딩은 주로 어디서 받나요? DoD? 

우주과학과 천문학은 거의 전부 NASA쪽에서 펀딩을 받죠.

그렇죠. 그것 때문에 물이라는 희안한 물질을 찾기도 하는거고요 ㅎㅎㅎ 근데 아무리 생각해도 지구는 정말 조건이 너무 좋아요. 기적 중에 기적이지요. 하지만 우주야 넓으니 그만큼 적은 기적도 몊 번 더 일어날테지요 :)

사이파이처럼 워프만 생각하다가 발상의 전환이군요ㅋㅋ. 센서를 급가속시켜서 보내는건 꽤 현실성 있네요. 지금 핸드폰 경량화가 계속되는거처럼 언젠간 되겠죠?

그런 날이 오겠죠? ^^

"카메라, 배터리, 센서, 수신기, 송신기 등등의 모든 장치가 달린 본체는 지름 1cm 짜리 칩속에 설치해야 한다"

카메라 센서 수신기 송신기는 전부 가능할 것 같은데 배터리가 문제네요--;

이슬꿈님이랑 여기서 댓글로 얘기하니 이상하네요 ㅋ

에너지 소스로써 현재기술로도 가능한 건 플로토늄처럼 방사능 물질을 이용한게 있긴 하죠. 물론 그걸 초경량화 하는게 관건이지만요...

공자왈 맹자왈 속에서 공자의 머리 속에 뭐가 들었을까를 맞추는게 훨씬 쉬운 문과생에게 한글임에도 외계어를 읽는듯한 이 느낌은...??ㅠ

그래도 뭐... 대충은 때려 짐작하겠어요. 휘유~~

공자 머리 속에는 뇌가 있습니다. ㅋㅋ

재밌는 얘기 감사합니다.

혹시 우주에서는 정보 송/수신은 어떻게 하나요? 비트를 주고받는 방식인가요? 그렇다면 noise때문에 간섭받는 경우는 어떡하죠?

보통 이런거 계획할 때 정보의 이동 속도는 빛의 속도가 그냥 맥시멈인거죠?

그냥 읽다가 궁금해서 여쭤봐요~ 정보의 송/수신에 있어서 비트와 빛의 속도가 정말 한계인가가 궁금해서요;; 물론 정확도의 문제도 있겠고요. 

빛의 속도가 맥시멈이지 않을까요. 그래서 그걸 상수로 놓아서 아인시타인이 뉴톤의 법칙 (E=m*v^2)에서 E = m*c^2 를 유도 했죠. 그래서 포톤이 에너지를 가지게 되고 이 걸 이용해서 돛단배 같은 우주선이 가능해 지고..... noise는 어떻게 해결할지 모르겠네요.

답변 감사합니다. 저는 순수이론쪽이라 실제론 어떤 방법을 쓰는진 모르지만요. error correcting code라고 수신자 쪽에서 error를 detect할 뿐 아니라 원래 data가 뭔지 correct할 수 있는 방법이 있습니다. 다만 원래 data보다 좀 더 많은 비트를 보내야 되죠. correction의 효율의 높이는게 관건이죠. 너무 많은 error가 한번에 발생하면 원래 data를 못찾긴 해요. 

현재는 radio wave를 통해 송수신을 합니다. 우주에는 간섭을 일으킬만한 소스가 거의 없어서 노이즈가 큰 문제가 되진 않고요, 속도는 radio wave도 전자기파의 일종이므로 빛의 속도와 같습니다. Project Breakthrough Starshot에서는 레이저를 통해 송수신을 하려는게 목표인 걸로 알고 있어요. 워낙 먼 거리라 radio wave로는 신호가 약해서 그보다는 신호가 훨씬 강한 레이저를 이용하려는 것이죠.

답변 감사합니다. 제가 잘 모르지만 laser라면 0/1의 bit단위의 정보 전송을 크게 혁신하는건 아닌건가 싶기도 하네요. 

설마 태양계 밖으로 나갔다가 먼 옛날에 조상들이 외계인이랑 맺은 조약 위반이라고 홈월드 꼴 나는 건 아니겠죠? 

학술적인 글에 뻘댓글 달아서 죄송합니다.

앗 Homeworld! 명작이죠. 웅장한 음악이 아직도 귀에 들리는 듯 합니다...

추가: 그런데 슬프게도 Mothership이 불타서 없어지는 기억만 납니다 ㅠㅠ

흥미진진한 글이었어요 재미있게 잘 보았어요^^

천체우주과학과 물리학을 좋아하는 1인입니다.

그러나, 외행성에의 접근법에 있어서 이 방법은 현재로서 가장 현실성 있는 제안일지 몰라도 궁극적으로 신기술이 나와야 한다고 봅니다.

아인슈타인의 일반상대성 이론처럼, 전혀 새로운 발상에서 시작하여, 차원의 벽을 뚫는 그런 통찰력과 새로운 접근이 나와야 합니다.

하지만, 이는 바벨탑을 쌓는 창세기의 인간들 같은 이야기인지라, 이걸 발견하도록 "하늘"에서 쉽게 허락하지 않으시겠죠?

스마트폰처럼, 인간을 스스로 바보로 만드는 도구들을 통해 그 길에 도달하지 못하게 하리라 생각합니다.

하지만, 차원의 벽을 넘는 순간, 센타우리든, 안드로메다든, 먼 미래나 과거든, 닿지 않을 곳이 없겠죠.

그때까지 인간의 지성이 발전해 갈 수 있다면 말이죠... (지금 제가 뭔 소리를 하고 있는걸까요...???)

이쯤에서 만나보는 크루그느님의 흑역사

the theory of interstellar trade

https://www.princeton.edu/~pkrugman/interstellar.pdf

:)

;-)

세상에 이렇게 똑똑하신 분들이 마일 쪼메 모아보겠다고 여기 모여계시다뉘! 

참으로 흥미진진하고 그런 상상으로 가슴이 벅차오른다는 열정에 박수를 보냅니다. 

근데 이과분이 글도 잘 쓰시네요. 

저는 순수과학쪽은 아니고 공학쪽이지만 나름 관심이 있는편인데.... 요즘 심심찮게 제기되고 관측도 되고 있는게 현재의 우주의 universe가 아니고 multiverse라는... 즉, 빅뱅으로 우주가 만들어지고 현재도 팽창되고 있지만 또 다른 한편에서 또다른 빅뱅과 우주과 형성되어 있다는 이론이죠. 그만 큼 우주의 크기는 상상불가라는...

그래서 저는 애당초 속도만으로 우주 먼 저편을 여행한다는 것은 불가능하다고 봅니다.  그런데 시공간이 아닌 또다른 다차원 베이스를 발견하고 이용할수 있다면 가능하지 않을까 상상해봅니다. warp라고 하나요?

쉽게 예를들자면 이공계 출신이면 누구나 배우는 Fourier, cosine, wavelet tranform  같은 것들이 수학적으로 베이스를 바꿈으로서 원래 베이스에서 보이지 않는특성이나 성질을 발견하는 것처럼요. 

물론 말처럼 쉬운것은 아니 어쩌면 불가능한 얘기인지도 모르겠지만,  속도를 빨리해서 우주여행을 한다는 것도 그만큼 불가능하니까...

쓰고 보니 위에 빠스님께서 비슷한 얘기를 하셨네요^^

Warp 와 같은 것들은 공상과학영화에서는 다루기 좋은 주제이지만 검증된 것도 아니고 실험할 방법이 전혀 없습니다. 아직 이론이라고 이야기하기도 좀 어려운 상태죠. 반면 원글에서 말씀드린 Starshot Breakthrough 프로젝트와 같은 경우 현재 인류가 가진 과학기술로 봤을때 상당히 현실적으로 가능한 이야기를 하는 것입니다. 

아, 그리고 우주의 크기는 상상불가라 하셨는데, 천체물리학자들에게는 최소한 관측 가능한 우주의 크기가 이미 잘 정립이 되어 있습니다.