긴 여정: 달에서 화성까지

다음은 Mozi Salon '화성, 중국이 온다' 행사(2020년 11월 18일) 보도 영상과 텍스트 전문이다.

20201118 화성 | 중국이 온다 정융춘 중국과학원 국립천문대 연구원_Tencent 동영상

거주 가능 지역을 배회하다 - 지구와 이웃

지구 우리의 유일한 집이자, 전 우주에서 생명체가 있는 것으로 확인된 유일한 행성입니다. 푸른 하늘, 흰 구름, 푸른 나무, 붉은 꽃이 있는 이 푸른 행성에는 생명력이 넘치고 인류의 모든 희로애락과 희망이 담겨 있습니다.

제가 학부 전공은 '환경보호'라고 합니다. 환경보호에서 가장 중요한 슬로건은 '지구는 하나뿐이다'입니다. 지구는 하나뿐이므로 우리는 이 지구를 지켜야 합니다. 만약 어느 날 지구가 정말로 멸망한다면, 우리가 갈 수 있는 다른 곳은 없을까요? 그럼 먼저 우리 태양계를 살펴보겠습니다.

태양계에는 8개의 행성이 있다. 우리 지구는 세 번째 행성이고, 이 세 번째 행성에서 생명체가 태어났다. 지구가 위치하는 일정한 폭을 태양계의 거주가능지대라고 하는데, 태양에서 멀지도 가깝지도 않은 곳이다. 이곳의 온도는 물이 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태를 가질 수 있도록 딱 적당하며 그러한 상황에서만 생명이 가능합니다.

제2의 행성인 금성은 서양에서는 미와 사랑의 신인 금성으로 불린다. 그러나 실제로 이것은 폭력적인 행성, 지옥 같은 행성입니다. 그 위의 온도는 섭씨 460도, 대기압은 지구보다 90배나 높습니다. 우리 우주선은 금성에 착륙한 후 약 3분 정도만 살 수 있으며 곧 사라질 것입니다. 더욱이 금성은 화산 폭발, 마그마 흐름, 비가 내리는 농축 황산으로 가득 차 있습니다. 이것은 생명체에 적합하지 않을 것 같은 행성입니다. 얼마 전까지만 해도 금성에도 생명체가 있을 수 있다는 기사가 나왔는데, 금성보다 50~60㎞ 상공에도 생명체가 있을 수 있다는 내용이 나왔다. 왜냐하면 고도 50~60km의 온도만이 생명체가 존재할 수 있을 만큼 적합하고 기본적으로 그럴 가능성이 낮기 때문입니다. 얼마 지나지 않아 기사에서는 생명 신호와 관련된 문제가 아니라 데이터 처리에 문제가 있을 수 있다는 점을 인정했습니다.

그러면 우리는 지구에서 바깥쪽을 바라보며 먼저 달을, 그 다음에는 화성을 바라보며 길을 따라가야 합니다.

먼저 우리가 살고 있는 지구를 살펴보겠습니다.

지구와 화성의 크기 비교

지구와 화성의 실제 크기 비교입니다. 화성의 지름은 지구의 절반이고, 달의 지름은 화성의 절반이다. 화성의 중력은 지구의 1/3이고, 달의 중력은 지구의 1/6이다. 그러므로 우리는 지구에서처럼 화성에서 거의 걸을 수 없습니다. 만약 화성이 더 가벼워지고 중력이 더 작다면 우리는 더 이상 걸을 수 없고 뛰어다녀야 할 수도 있습니다. 그러나 태양에 비하면 지구의 크기는 태양의 130만 배에 불과하다. 태양의 질량은 우리 태양계 전체 질량의 99.86배에 달하며, 다른 행성이나 소행성들은 미미하다.

희미한 파란색 점

이 사진의 하얀 원 안에 작은 점이 있는데, 바로 우리 지구입니다. 이 사진은 한때 "Dim Blue Dot"이라고 불리는 항공우주 역사상 가장 영향력 있는 사진이었습니다. 1990년, '보이저'가 지구를 떠난 지 13년이 되는 해였다. 당시 많은 사람들은 그것이 언젠가는 지구와의 접촉이 끊어질까 봐 걱정했다. 우리와 함께 지구와 태양계의 사진을 찍어보세요. 결과적으로 우리는 그 사진에서 큰 태양만 볼 수 있었지만 그 주위에 지구가 있을 것이라고 믿었고 마침내 그 옆에서 발견했습니다. 달이 있는 곳을 보세요. 심오한 철학적 의미를 지닌 이 사진은 우리의 오만한 인간 본성을 드러냅니다. 우리는 태양 속에 떠 있는 먼지 같은 행성일 정도로 작습니다.

Carl Sagan은 이에 대해 "Pale Blue Dot"이라는 책을 썼습니다. 같은 이름의 다큐멘터리도 있는데, 둘 다 매우 철학적입니다.

달 위의 바다

달은 지구의 자연위성이자 지구와 가장 가까운 천체이자 인간이 지구에서 이동하는 전초기지이자 환승역이다. 깊은 우주로. 달에는 '달바다'라고 불리는 검은 곳이 있습니다. 예를 들어, 모두가 흔히 부르는 '옥토끼'는 실제로는 토끼 모양의 달바다입니다. 1609년 갈릴레오는 망원경으로 달을 관찰했을 때 이 검은 곳을 바다라고 생각하여 '달의 바다'라고 불렀습니다. 실제로 달의 바다는 마그마가 식은 뒤 형성된 검은 용암평원으로 가득 차 있고 물은 존재하지 않는다.

'창어3호' 달 연착륙 성공

2013년 중국 '창어3호'가 '레인보우베이' 동쪽에 착륙 그리고 달의 북서쪽 모퉁이에는 "Sea Imbrium"이 있습니다. 2019년에는 '창어 4호'가 달 뒷면에 착륙했는데, 여기에 새겨진 바퀴자국은 인류 역사상 최초의 달 뒷면 흔적이다. 2020년에는 '창어 5호'가 달에서 샘플을 반환했습니다. 10년이 넘는 노력 끝에 중국의 달 탐사팀은 우리의 강력한 종합적 국력의 지원을 받아 궤도, 착륙, 귀환의 3단계 임무를 달성했습니다. 우리는 이를 자랑스럽게 생각합니다.

발견의 기나긴 여정 - 화성에 대한 인류의 이해 여정

다음으로 오늘의 주인공인 화성을 살펴보겠습니다.

중국, 일본, 한국 등 동아시아에서 밤하늘에 육안으로 볼 수 있는 5개 행성, 즉 금, 나무, 물, 불, 흙과 낮에 가장 밝은 행성을 말한다. 그리고 밤 - 해와 달을 합쳐서 "Qiyao"라고 부릅니다. 일주일은 "Nichiyo"의 이름을 따서 명명되었으며, 화요일은 "Hoyoday"라고 불리며 오늘날에도 일본에서 사용됩니다. 태양의 날인 일요일은 일요일이고, 달의 날은 월요일이다.

우주시대 이전에는 망원경의 해상도는 높지 않았지만 그 과정에서 작은 사건들도 많이 일어났고 망원경을 주로 사용했다. 우리는 원래 화성에 사람, 생명체, 운하, 농업이 있다고 생각했지만 나중에 이것들 중 어느 것도 실제로 존재하지 않는다는 것을 깨달았습니다. 하지만 우리는 화성을 다시 이해했고 화성이 생명체에 적합할 수도 있다는 사실을 발견했고, 화성으로 이주할 수도 있습니다.

지구가 태양을 공전하는 데는 365일이 걸리고, 화성이 태양을 공전하는 데는 약 687일이 걸립니다. 지구에는 지구의 자전축이 23.5도 기울어져 있기 때문에 사계절이 형성되는데, 화성의 자전축은 25.2도 기울어져 있어 지구에는 4계절이 있고 1년이 있습니다. 화성의 사계절.

1877년에 그려진 화성 지도

1877년, '화성 대립'이라는 기회가 나타났다. 즉, 태양과 지구, 화성이 일직선상에 있었다. 그 당시 지구에서 화성을 관찰하는 것은 특히 위에서 명확합니다. 당시 그려진 화성 지도에는 명백한 직선이 몇 개 그려져 있어 전 세계적으로 센세이션을 일으켰다.

당시 사람들은 이 직선이 인공 발굴에 의해 형성됐음에 틀림없다고 믿고 '화성 운하'라고 불렀다. 집을 짓는 일을 그만두고 천문학 공부에 전념했던 로웰이라는 부유한 부동산 사업가가 있었습니다. 그는 로웰 천문대 건설에 투자하고 당시 최고의 천문 망원경을 구입했으며 천문학자를 고용하여 관측을 수행했습니다. 그는 심지어 화성인들이 2년에 걸쳐 두 개의 비상 운하를 파는 방법에 관한 세 권의 책을 썼습니다. 왜냐하면 2년 전에 봤을 때는 아직 두 개의 운하가 없었기 때문입니다. 2년 뒤에는 운하가 두 개 더 있는 것을 발견하고 화성인들이 피할 수 없는 엄청난 가뭄을 겪은 게 틀림없다고 해서 팠거든요. 두 개의 운하는 북극과 남극의 녹은 물을 긴급하게 전환하여 적도 지역의 농업용수로 사용합니다. 만약 그들이 이 가뭄에서 살아남지 못하면, 그들은 지구를 공격하기 위해 군대를 보낼 것입니다. 나중에 이 책들의 내용이 모두 잘못된 것으로 밝혀졌습니다.

수천 개의 돛이 서로 경주하는 - 다양한 나라의 화성 탐험 여행

다음으로, 세계 여러 나라의 화성 탐험 여행을 살펴보겠습니다.

지구 궤도와 화성 궤도

지구에서 화성으로 출발하는 것은 마치 놀이터에 있는 것처럼 제3 활주로에서 출발해 제4 활주로에서 사람들을 쫓아가기 때문에 그와 당신 사이에 각도가 있을 때 그를 쫓는 가장 쉬운 방법임에 틀림없습니다. 그러므로 지구에서 화성에 갈 수 있는 기회는 26개월에 한 번밖에 없습니다. 우주선이 지구에서 출발할 때 화성은 지구 바로 앞 44도에 위치합니다. 이때 지구에서 발사된 우주선은 7개월 뒤 화성에 도착하게 된다. 현재 화성은 지구보다 느리게 움직이기 때문에 지구에 뒤쳐져 있습니다. 위 사진 중앙의 녹색 궤도는 지구에서 화성으로 가는 우주선의 궤도입니다. 이 궤도는 100여년 전 독일 물리학자 호만(Hohmann)에 의해 발견되었으며 호만 이동 궤도라고 불립니다.

1964년 마리너 4호가 촬영한 화성 표면 사진

1960년부터 인류는 화성 탐사 여행을 떠났지만 처음에는 실패로 끝났다. 마리너 4호가 성공적으로 화성 상공을 비행하고 화성 표면의 흐릿한 사진을 보낸 것은 1964년이 되어서였습니다. 1976년에는 쌍둥이 탐사선 '바이킹 1호'와 '바이킹 2호'가 최초로 화성에 착륙해 더욱 선명한 사진을 가져왔다.

1976년 '바이킹 1호'가 촬영한 화성 표면 사진

화성 탐사 임무는 40개 이상이며, 이러한 탐지 임무는 세 가지 범주로 나뉩니다. 화성과 착륙선, 탐사선을 공전합니다. 세 가지 유형의 탐지기는 화성 상공에서 화성에 착륙하고, 화성을 순찰하고 탐지하면서 화성에 대한 우리의 이해를 더욱 깊어지게 했습니다. 지금까지 화성 탐사선 4대가 화성에 착륙했고, 현재 화성 탐사선 1대가 화성에 작업 중이다. 이 화성 탐사선의 이름은 '호기심'을 의미하는 큐리오시티(Curiosity)다.

다양한 종류의 화성 탐사선

안개가 점차 걷히며 화성의 베일이 드러난다

지구와 화성의 지형 비교

요즘은 탐사 임무가 속속 완료되면서 인류는 화성에 대해 더욱 과학적인 이해를 갖게 되었고, 화성의 미스터리도 서서히 풀리고 있습니다.

지구와 마찬가지로 화성 표면에도 대륙과 바다가 있지만, 화성의 바다에는 이제 물이 없습니다. 그러나 과거에는 조건이 적합했을 때 화성의 바다에는 물이 있었습니다. 화성에서 가장 높은 산은 올림푸스 몬스(Olympus Mons)로 높이는 22,000km로 에베레스트 산의 3배에 해당합니다.

올림푸스 몬스(화성)와 에베레스트 산(지구)의 비교

역사적으로 화성은 한때 따뜻하고 습했습니다. 큐리오시티 탐사선이 찍은 이 사진은 실제로 한때 호수였습니다. 호수가 말라서 바닥에 퇴적물이 남았습니다. 호숫가에는 강물에 씻겨 나간 흔적이 보입니다.

'큐리오시티'가 촬영한 화성 호수(화살표는 강의 침식 흔적)

'피닉스'의 착지 다리에 맺힌 이슬

지금도 거기에는 화성에도 물이 있다. 피닉스 탐사선의 착륙 다리에 맺힌 이슬 방울은 화성 대기에 물이 존재한다는 것을 나타냅니다. 화성 대기에는 여전히 메탄이 존재하지만, 이 메탄이 살아있는 유기체에 의해 생성되는지 여부는 알려져 있지 않습니다.

하늘이 왜 이리 혼란스러운지 묻다 - 중국의 화성 탐사 여행

"모퉁이가 이렇게 많은데 그 수를 누가 알겠는가? 하늘이 어디가 이리 혼란스러운가? 어떻게 그럴 수 있겠는가?" 2300년? 얼마 전 유명한 애국시인 굴원(屈源)은 388개의 구절로 지구와 우주, 인류사회에 대한 177가지의 다양한 질문을 제기한 『천문』에서 지칠 줄 모르는 탐구와 탐구를 표현했다. 고대 중국인이 미지의 세계. 2,300년 후인 2020년, 중국의 행성탐사 프로그램은 '천원(Tianwen)' 시리즈로 명명됐다. '천원' 계획은 화성 탐지뿐 아니라 태양계 전체의 행성과 소행성을 탐지하는 계획이기도 하다.

2020년 7월 23일 12시 41분, '장정 5호'가 하이난 원창 우주발사센터에서 푸른 불꽃을 내뿜으며 천천히 이륙하며 '천문 1호'를 화성으로 보냈다. 'Tianwen-1'은 총 비행 거리가 4억km 이상이며 2021년 2월 도착 후 화성에 포착될 예정이다.

'천원-1호'는 원격탐사 탐지와 통신중계를 동시에 수행할 수 있는 궤도선과 5월로 예정된 연착륙이 가능한 착륙선과 배치선 등 여러 부품으로 구성된다. 2021년. 화성 탐사선 중 하나. 착륙선이 화성 대기권에 진입한 뒤 착륙까지 걸리는 시간은 7분밖에 걸리지 않지만, 화성에서 지구까지의 거리에 따라 화성에서 보낸 신호가 지구로 다시 전송되는 데는 10~20분이 걸린다. 따라서 이 과정은 지구상의 사람들이 실시간으로 개입할 수 없고 우주선의 자체 작동에만 의존할 수 있다. 현재 미국만이 화성 연착륙에 성공할 수 있었던 것은 바로 이 극도로 어려운 도전 때문이었습니다. 다른 나라의 착륙선이 착륙 과정에서 추락했습니다. '천문 1호' 임무가 성공하면 우리나라는 세계에서 두 번째로 화성 착륙에 성공한 국가가 된다.

"Tianwen-1"의 탐사선이자 착륙선

화성은 여전히 ​​사막 행성입니다. 앞으로 20년 안에 인류가 처음으로 화성에 착륙할 것입니다. 앞으로 50년 안에 화성에 작은 마을이 생길 수도 있습니다. . 앞으로 1,000년 안에 화성이 지구와 같은 행성으로 변할 수도 있습니다. 예전에는 공상과학처럼 들리던 것들이 이제는 현실에 가까워지고 있습니다. 그때쯤 되면 인류의 요람인 지구도 인류의 고향이 될 것이고, 지구의 위성인 달도 결코 추락하지 않는 천연 우주 정거장이 될 것입니다. 지구와 가장 유사한 행성인 화성은 태양계 문명의 중요한 지부가 될 것입니다.

정용춘: 중국과학원 국립천문대 연구원, 행성과학 전문가, 대중과학 작가, 중국 달 및 심우주 탐사 분야 최고 국가 과학 커뮤니케이션 전문가 과학기술협회. 그는 "전국 10대 과학 커뮤니케이션 인물", 중국 과학 기술 저널리즘 협회 과학 기술 커뮤니케이션 상 등을 수상했습니다. 2016년에는 미국천문학회가 수여하는 '칼 세이건상'을 수상해 중국 과학자 최초로 이 상을 수상했다.

발표자 | Li Xiangyang

텍스트 배열 | Liu Chaoliang, Wang Jia

조판 | Maolu Hotpot

Mozi Salon은 중국어를 기반으로 합니다. 중국 과학 기술 대학 상하이 연구소, 중국 과학 기술 대학 새 동문 재단, 교육 재단이 주최하는 현자 "Mozi"의 이름을 딴 대규모 공공 복지 과학 대중화 포럼 중국 과학기술대학 산하 푸둥신구 과학기술협회, 중국과학기술협회, 푸동신구 과학기술경제위원회 등이 공동으로 주관한다.

묵자는 고대 우리나라의 유명한 사상가이자 과학자입니다. 그의 사상과 업적은 우리나라 초기 과학 출현의 구체화입니다. 과학전통을 수호하고 과학을 옹호하는 사회분위기를 건설하며 시민의 과학소양을 향상시키고 과학정신을 옹호하고 계승한다. 과학 대중화의 대상은 과학을 사랑하고 탐구심과 호기심을 지닌 일반 대중이며, 중학교 이상의 대중이 세계 최고의 과학 발전과 과학적 아이디어를 이해하고 감상할 수 있기를 바랍니다. .

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