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위성 규제에 맞서라

by 디기릭티틱티 디기릭티틱티 2021. 8. 26.

위성 규제에 맞서라

과학자들은 우주에서 위험을 초래할 수 있고 천체 물리학 관측을 방해할 수 있는 상업용 위성 발사에 대한 글로벌 규칙의 수립을 추진해야 합니다.

 

은 우주 연구원들처럼 나도 현재 로봇 우주 탐사를 휩쓸고 있는 "뉴 스페이스"의 물결에 들떠 있습니다. 이 물결은 작지만 고성능 우주선 또는 "작은 위성"이 빠르게 증가하는 우주로 발사되는 것을 포함합니다. 많은 작은 위성이 과학적 목적(태양, 자기권 및 전리층 연구, 지구 원격 감지, 천체 물리학 관찰)에 사용되고 있으며 우주와 지구 환경에 대한 유용한 정보를 신속하게 수집할 수 있는 엄청난 가능성을 가지고 있습니다.

 

그러나 New Space에는 또 다른 측면이 있습니다. 매년 발사되는 수십 개의 과학 소형 위성과 함께 수천 개, 아마도 수만 개에 달하는 상업용 위성이 발사를 위해 준비되고 있으며, 대부분은 작습니다(무게가 알 수 없는 노드 유형: 글꼴알 수 없는 노드 유형: 글꼴알 수 없는 노드 유형: 글꼴알 수 없는 노드 유형: 글꼴알 수 없는 노드 유형: 글꼴). 이러한 위성의 확산은 위험한 우주 쓰레기를 생성하고 천문학 관측을 방해할 수 있기 때문에 우주 시스템과 과학에 상당한 위험을 수반합니다. 제 생각에는 우주 사회가 이러한 위성이 제기하는 문제를 완전히 이해하고 이러한 문제를 예방하거나 완화하는 규정을 마련할 때까지 대규모 위성 발사는 축소되어야 합니다.

 

제안된 상업용 소형 위성의 대부분은 고도가 2000km 미만인 저궤도(LEO)에서 지구를 돌고 통신 기능을 제공합니다. 지구 전역의 사람들을 위한 지점 간 통신을 개선하는 것은 중요한 목표입니다. 그러나 지구가 작은 우주선의 고치에 갇히면 엄청난 위험이 따릅니다.

 

첫째, LEO에 수만 개의 새로운 물체가 있다는 것은 다른 "물건"이 피해야 하는 "물건" 조각이 더 많다는 것을 의미합니다. 처음에 충돌한 두 물체보다 백만 배 더 큰 파편. LEO에서 현재 작동 중인 우주선과 버려진 우주선 및 로켓 본체에서 나온 수천 개의 우주 쓰레기를 모두 추적하는 것은 이미 어려운 일입니다. 이 문제에 추가하는 것은 의미가 없습니다.

 

둘째, LEO에 너무 많은 우주선을 배치하는 것은 다른 위성을 더 높은 고도 궤도로 안전하게 발사하는 데 위협이 됩니다. 대부분의 우주 연구자들은 지구 중간 궤도(200030,000km 고도)와 정지 궤도(36,000km)에서 더 많은 과학적 "하늘의 눈"이 필요하다고 믿습니다. LEO에서 상황이 너무 혼잡해지면 이 높은 관측 지점까지 로켓을 안전하게 발사하는 것이 불가능해질 수 있습니다. 마찬가지로, 유인 또는 로봇 차량이 지구로 돌아올 때 LEO를 안전하게 통과할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 우리는 뚫을 수 없는 장벽이 우리 행성 주위에 형성되도록 허용할 수 없습니다.

 

마지막으로, 작은 위성의 거대한 떼는 지구 표면에서 우주를 관찰하는 천문학자의 능력을 감소시킬 수 있습니다( 하늘에 선 그리기: 위성 위협에 직면한 천문학자 참조 ). 아무리 세심하게 설계하더라도 모든 위성은 햇빛을 반사하고 멀리 있는 천체로부터 오는 빛의 투과를 차단합니다. 작은 우주선의 거대한 구름은 밤하늘(또는 심지어 낮 하늘!)의 시야를 손상시키고 지상 기반 천문학을 거의 불가능하게 만들 수 있으며, 이는 주요 과학 분야에 비극적인 영향을 미칠 것입니다.

 

이러한 모든 이유로 정부와 전체 우주 커뮤니티는 차량 발사, 운영 및 폐기에 대한 정책과 지침을 수립하기 위해 단호하게 행동해야 합니다. 현재의 우주쓰레기는 이미 미국 국립과학기술위원회(National Science and Technology Council)가 의뢰한 보고서인 미국 궤도 잔해 연구 및 개발 계획(National Orbital Debris Research and Development Plan) 에서 강조한 바와 같이 큰 문제를 제기 하고 있습니다. 수천 개의 추가 상업용 소형 위성을 자유롭게 배치하면 이러한 문제를 완화하는 것이 불가능할 수 있습니다. 효과적인 정책은 새로 발사되는 모든 위성에 대해 명확하고 엄격하게 통제되는 계획을 요구해야 합니다. 궤도에 올려진 모든 것은 일단 임무가 완료되면 궤도에서 신속하고 안전하게 제거되어야 합니다.

 

내 생각에 지구와 가까운 공간의 위성 인구 과잉 문제는 한 국가가 해결할 수 없는 세계적인 문제입니다. 예를 들어 미국이 소형 위성 발사를 중단하면 민간 기업은 다른 곳에서 발사 기회를 모색할 것입니다. 그러나 오늘날 우주를 여행하는 모든 국가와 하나가 되기를 열망하는 모든 국가는 지구 주변에 다가오는 "공유지의 비극"에 대해 극도로 우려해야 합니다. 우리가 지금 당장 그리고 진정한 목적 의식을 가지고 무언가를 하지 않는다면 이 상황은 더욱 악화될 것입니다. 따라서 나는 모든 종류의 우주 과학자들이 철저하고 시행 가능하며 지속 가능하며 계몽된 정책이 시행될 때까지 정부와 모든 관련 기관에 로비를 통해 작은 위성의 대규모 집단에 대한 즉각적인 중단을 선언할 것을 권장합니다.

 

오늘날의 많은 양자 컴퓨터는 유지 및 확장이 어려운 취약한 양자 상태로 정보를 인코딩합니다. 대신 두 기계적 상태 사이를 전환하는 큐비트는 양자 컴퓨팅과 기계적 발진기의 고품질 및 실용적인 조작성을 감지할 수 있습니다. 프랑스 국립 과학 연구 센터(CNRS)와 보르도 대학의 Fabio Pistolesi와 그의 동료들은 이제 두 양자점의 전자 상태에 의해 구부러지는 거동이 결정되는 탄소 나노튜브 형태의 큐비트를 구현할 것을 제안합니다. [ 1 ]. 이 설계는 많은 수의 큐비트와 긴 큐비트 디코히어런스 시간을 갖는 양자 장치를 개발하는 데 사용할 수 있습니다.

 

기계적 발진기는 단순 고조파 진동에서 제어된 편차를 도입하여 큐비트로 만들 수 있습니다. 이 편차는 구동력이 큐비트의 두 상태에 해당하는 특정 에너지 수준만 여기할 수 있도록 합니다. Pistolesi와 그의 동료들이 제안한 장치에서 이러한 편차는 매달린 탄소 나노튜브의 굴곡 모드를 나노튜브 자체에 형성된 두 개의 양자점(이산 전자 상태를 갖는 "인공 원자")에 결합하여 달성할 수 있습니다. 연구원들은 이론적으로 양자점의 전자 위치를 조작하여 큐비트가 주어진 상태(나노튜브의 두 가지 가장 낮은 진동 진폭 중 하나)에서 준비될 수 있음을 보여줍니다. 두 상태는 마이크로파 신호로 쉽게 읽을 수 있습니다. 연구원들은 또한 두 큐비트를 얽히기 위해 논리 게이트를 구현하는 방법을 보여줍니다.

 

그들의 강력한 양자 상태는 기계적 발진기를 유망한 양자 컴퓨팅 플랫폼으로 만듭니다. 그러나 연구원들은 고전적인 힘에 대한 민감성 때문에 발진기가 가속도, 중력, 자기 모멘트 및 전기력의 미세한 변화를 감지할 가능성도 있다고 말합니다.

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