미국 대행 숀 더피는 달 표면에 핵분열로를 건설한다는 계획을 발표했습니다. 이는 미국의 대담하고 전략적인 행보였습니다. 그렇게 되면 미국은 최초의 우주인을 달에 착륙시킬 계획 인 시점에 달에 발판을 마련할 수 있게 됩니다. 지정학적 중요성 외에도, 이러한 움직임이 매우 중요한 다른 이유들이 있습니다. 화성에서는 태양 에너지가 약하기 때문에 화성 탐사를 위해서는 원자력 에너지원이 필수적입니다. 또한, 추운 달의 밤 동안에도 안정적인 전력을 공급할 수 있기 때문에 달 기지를 건설하고, 나아가 인류의 영구 거주지를 건설하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 부피가 큰 우주복을 입은 우주인들이 사각형 태양 전지판과 유리 돔형 거주 공간들이 늘어선 먼지 낀 회색 표면을 걷고 있습니다. 머리 위 검고 별이 빛나는 하늘에서 지구를 볼 수 있습니다. 과학자들은 햇빛을 이용해 달 먼지에서 물과 산소를 추출했습니다. 달 표면에서도 작동할 수 있을까요? 달 표면에 운반할 수 있으며, 편도 구성으로는 운반할 수 있습니다. 인간이 태양계로 진출함에 따라, 인근 달을 시작으로 지구에서 생명을 유지하기 위해서는 지역 자원을 활용하는 법을 배우는 것이 매우 중요 합니다. 달 자원의 채굴 및 정제에 필요한 동력원으로 핵분열로를 우선적으로 활용할 계획입니다. 인간 우주 탐사를 연구하는 지질학자로서, 저는 더피의 발표 이후 두 가지 질문을 곰곰이 생각해 왔습니다. 첫째, 미래의 달 기지 건설을 위해 달에 최초의 원자로를 설치하기에 가장 좋은 장소는 어디일까요 둘째, 나사는 우주선이 근처에 착륙하면서 발생하는 레골리스로부터 원자로를 어떻게 보호할 것인가요? 이 두 가지 핵심 질문은 나사가 이 기술을 개발하면서 반드시 답해야 할 질문입니다. 달에 핵 반응로를 어디에 설치하나요? 원자로는 미국이 주도하는 초기 달 기지의 전력 공급원이 될 가능성이 높으며, 이 기지는 앞으로 점점 더 오랫동안 지구에 머물게 될 인간을 지원할 것입니다. 인간의 달 탐사를 지속 가능하게 하기 위해, 생명 유지를 위한 물과 산소, 그리고 우주선 연료 공급을 위한 수소와 산소와 같은 지역 자원을 활용하면 지구에서 가져와야 하는 물질의 양을 크게 줄일 수 있으며, 이는 비용 절감에도 도움이 될 것입니다. 달 궤도를 도는 우주선들이 달의 북극과 남극에 '영구 그림자 지대' 라고 불리는 어두운 크레이터를 처음 관측했습니다. 과학자들은 이제 이 크레이터 에 얼음 형태의 물이 담겨 있을 것으로 추정하는데, 이는 표면에 장기적인 인간 거주지를 마련하려는 국가들에게 필수적인 자원입니다. 아르테미스 계획은 달 남극을 목표로 인간을 다시 달에 보내는 것을 목표로 하며, 그곳에 존재하는 얼음을 활용합니다. 달의 표면은 어둠 속에서 몇몇 분화구가 드러납니다. 유용하게 활용되려면 원자로는 접근, 추출 및 정제가 가능한 얼음 퇴적물 근처에 위치해야 합니다. 문제는 현재 그러한 위치를 파악하는 데 필요한 자세한 정보가 없다는 것입니다. 다행히도 이 정보는 비교적 빠르게 얻을 수 있습니다. 달 궤도 탐사를 통해 과학자들이 어떤 얼음 퇴적층을 탐사할 가치가 있는지 정확히 파악하는 데 도움이 되는 관련 데이터가 수집되었고 , 일부 경우에는 여전히 수집 중 입니다. 이러한 데이터 세트는 표면 또는 매몰된 물 얼음 퇴적물의 위치를 알려줍니다. 이러한 데이터 세트를 함께 분석하면 물 얼음의 "고온 유망 지역"을 파악할 수 있으며, 로버 미션은 이를 조사하여 궤도 관측 결과를 확인 또는 부인할 수 있습니다. 하지만 이 단계는 쉽지 않습니다. 원자로를 설치할 최적의 장소를 파악하면, 우주선이 달 표면에 착륙할 때 원자로를 보호하는 방법을 찾아야 합니다. 우주선이 달 표면에 접근하면 레골리스라고 불리는 먼지와 암석이 흩어집니다. 지평선 너머나 큰 바위 뒤에 놓이지 않는 한, 착륙 지점 근처의 모든 물체는 모래 분사로 파괴될 것 입니다. 인간의 우주 탐사는 복잡합니다. 하지만 달에 신중하게 자원을 축적하면 과학자들은 결국 훨씬 더 먼 화성에서도 같은 일을 할 수 있게 될 것입니다. 물론 세부적인 사항들이 중요하지만, 달 탐사는 지역 자원을 활용하고 인간이 지구에서 장기적으로 생존하고 번영할 수 있도록 하는 기반 시설을 구축하는 능력을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 계절의 연간 시계(겨울, 봄, 여름, 가을)는 종종 당연한 것으로 여겨진다. 하지만 위성을 이용해 계절별 성장 주기를 관찰하는 새로운 접근법을 사용한 새로운 연구에 따르면, 이 개념은 너무나 단순하다는 것을 보여줍니다. 지구 육상 생태계의 계절 순환에 대한 전례 없는, 그리고 친밀한 모습을 제시합니다. 이를 통해 전 세계 곳곳의 계절적 비동시성 "핫스팟", 즉 인근 지역 간의 계절 순환 시점이 일치하지 않는 지역들을 확인할 수 있습니다. 계절은 삶의 리듬을 결정합니다. 인간을 포함한 모든 생명체는 일 년 내내 변화하는 자원과 환경을 활용하기 위해 연간 활동의 시기를 조절합니다. "물시계"라고 알려진 이 시기를 연구하는 것은 인간이 자연을 관찰하는 오랜 역사의 한 형태 입니다. 하지만 오늘날 우리는 우주에서도 물시계를 관찰할 수 있습니다. 수십 년간 축적된 위성 이미지 자료를 바탕으로 컴퓨팅을 활용하여 식물 생장의 계절적 주기를 더 잘 이해할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법은 단순한 계절적 주기와 뚜렷한 생장 시기라는 가정 에 기반하는 경우가 많습니다. 이 방법은 유럽, 북미, 그리고 겨울철에 강한 고위도 지역의 대부분 지역에서 효과적입니다. 하지만 열대 지방이나 건조 지역에서는 이 방법이 효과적이지 않을 수 있습니다. 이 지역에서는 위성 기반 식물 성장 추정치가 명확한 생장기가 없기 때문에 일 년 내내 미묘하게 달라질 수 있습니다. 위성 이미지에 새로운 분석을 적용하여 전 세계 식물 생장 주기의 시기를 더 정확하게 지도화했습니다. 고위도와 고도에서 봄이 늦어지는 것과 같은 예상된 패턴 외에도, 더 놀라운 패턴도 발견했습니다. 전 세계 식물 생장의 평균 계절별 주기입니다. 각 픽셀은 일 년 내내 최소값(황갈색)에서 최대값(짙은 녹색)까지 변합니다. 지구의 다섯 지중해성 기후 지역에서는 놀라운 패턴이 발견됩니다. 겨울은 온화하고 습하며 여름은 덥고 건조합니다. 캘리포니아, 칠레, 남아프리카공화국, 호주 남부, 그리고 지중해 지역이 여기에 포함됩니다. 이 지역들은 모두 캘리포니아에서 이전에 기록된 "이중 정점" 계절 패턴을 공유하는데, 이는 삼림의 성장 주기가 다른 생태계보다 약 두 달 늦게 정점에 도달하는 경향이 있기 때문입니다. 또한 여름 강수량이 더 많은 인근 건조지대와는 식물 생장 시기에 현저한 차이가 있습니다. 이처럼 복잡한 계절 활동 패턴의 혼합은 우리 연구의 주요 발견 중 하나를 설명합니다. 지중해성 기후와 그 인근 건조지대는 계절 활동이 일치하지 않는 지역입니다. 다시 말해, 이 지역들은 인근 지역의 계절 주기가 극적으로 다른 시기를 보일 수 있는 지역입니다. 예를 들어, 겨울과 여름의 강수량이 비슷한 애리조나주 피닉스와 투산(대부분의 강수량은 여름철 계절풍에 의해 발생) 사이에는 현저한 차이가 있습니다 . 다른 전 지구적 핫스팟은 주로 열대 산악 지대에서 발생합니다. 그곳에서 관찰되는 복잡한 계절 불일치 패턴은 산악 지대가 기류에 영향을 미쳐 계절적 강우와 구름의 지역적 패턴을 결정하는 복잡한 방식 과 관련이 있을 수 있습니다. 이런 현상은 아직 잘 이해되지 않았지만, 생물 다양성이 뛰어난 이 지역의 종 분포에 기본이 될 수 있습니다. 계절 패턴이 일치하지 않는 지구 지역을 파악하는 것이 저희 연구의 초기 동기였습니다. 그리고 이러한 지역들이 지구의 여러 생물 다양성 핫스팟 , 즉 수많은 식물과 동물 종이 서식하는 지역과 겹친다는 저희의 발견은 우연이 아닐 수 있습니다. 이러한 지역에서는 식물 생장의 계절적 주기가 인근 지역과 일치하지 않을 수 있기 때문에, 계절별 자원 이용률 또한 일치하지 않을 수 있습니다. 이는 많은 종의 계절적 생식 주기에 영향을 미치고, 생태학적, 진화적 결과는 심각할 수 있습니다. 그러한 결과 중 하나는 생식 주기가 일치하지 않는 개체군들이 교배될 가능성이 낮다는 것입니다. 결과적으로 이러한 개체군은 유전적으로 분화될 것으로 예상되며, 결국에는 다른 종으로 갈라질 수도 있습니다. 이런 일이 특정 시점에 소수의 종에게만 일어났다면, 장기적으로 이 지역은 엄청난 양의 생물다양성을 만들어낼 것입니다.
