빛의 속도보다 빠른 이동이 가능해진 이유.jpg

현재 화석연료를 연료로 사용하는 스페이스X 발컨이나 NASA 화석 연료 우주 추진체 시스템,
그리고 개발중인 전기 이온 추진체 시스템 이런게 있는데,
이런거랑 비교 조차가 아예 불가능하고,
NASA나 스페이스X 같은 기업이 아니라 국가도 아니고 지구 단위의 문명을
최소 1000년은 앞서있다고 말해도 과언이 아닌 우주 추진체 시스템이 있어.
빛의 속도보다 100배, 1000배까지 더 빠르게 고속 추진을 하면서
에너지를 운동에너지로 전환하는 비율을 90%이상으로 높일수있으며,
수천만톤의 우주 화물선을 지구에서 들어 올릴수 있지.
이런거는 물리학적 궁극의 추진체라고 불릴만한데, 그 근본이 되는 기술은 광자 추진체야.
이 기술이 상용화 되려면 2가지 조건이 만족해야돼.
첫번째는 빛의 속도를 넘도록 우주 추진체가 구조적으로 설계되어야 한다는것,
두번째는 레이저의 출력을 초 고효율로 광자 압력으로 전환하는 시스템이 개발되어야 한다는거지.
라이트 세일의 설계를 보면 광자 반사판 돛과 레이저가 분리되어있어.
여기서 이제 라이트 세일의 치명적인 실수가 있는데,
빛의 속도보다 더 빠르게 움직이게 하면 더이상 추진이 불가능해진다는거야.
만약에 빛의 속도를 넘게 되면 레이저의 빛이 닿지 못하면서 광자 반사판은 블랙홀이 되는거지.
앞에서 오는 빛은 광자 반사판이 막고 뒤에서 오는 빛은 닿지 못해서 블랙홀이 되는거야.
물론 앞에서 오는 빛에 의해서 솔라 세일의 속도가 낮아져서 다시 빛에 닿아 추진이 되다가 빛의 속도를 넘으면 다시 블랙홀이 되겠지.
그래서 레이저와 돛을 반드시 하나로 결합해야만, 빛의 속도 보다 더 빠른 속도로 추진할수있다는거야.
이론적으로 빛의 속도 1억배도 가능하지.
그런데 왜 NASA에서 현대 물리학자들이 이렇게 분리했을까?
솔라세일에 레이저를 쏘아 추진하면서 만들어지는 광자 압력이 너무 낮다는거야.
그 이유는 레이저 에너지를 키워도 열로 전환되거나 대부분이 반사되어 에너지만 손실 되기 때문이였어.
출력을 높일수록 전기 에너지의 운동에너지 전환 효율이 낮아지고 0.00001%까지 떨어지는거지.
그래서 레이저의 분사각을 넓히고, 광자 반사판의 면적을 넓히는 방식으로 광자 반사판의 크기를 키웠는데,
광자반사판을 지구보다 더 크게 만들어도 출력이 매우 낮아서, 수백 KG의 화물도 띄우지 못하는거야.
그래서 레이저와 돛을 분리한거지. 우주에서는 무중력이고 진공이라 작은 에너지로도 가속운동이 가능해지닌깐,
그러면 이 근본적 문제를 해결하고,
수백만톤의 화물을 지구에서 들어올릴수있는 출력을 발생시키면서,
빛의 속도를 넘길수있도록 만드는 방법이 없을까?
당연히 존재하지.
그건 바로 다중 구조 광자 순환판 추진체 모듈을 만드는거야.
이 사진을 잘 보면 원자력 발전소에서 만든 전기로 레이저를 발사해,
빛이 지그재그로 치고 올라가면서 반사각 30도 ~ 45도의 반사 운동에너지를 만들고
거울의 좌우 대칭을 맞춰서 좌 45도 우45도의 반사 에너지의 합이 직선이 되도록 만들어져있는데.
최종 위치에서 빛이 아래로 다시 하강해 다시 반사되면서 순환하는거지.
이것도 위치에 따라 좌우 대칭을 고려해 빛이 만들어내는 광자 압력의 운동에너지 균형을 맞추는거야.
빛이 빛의 속도로 1초동안 광자 반사판를 수억번 ~ 수조번을 때리면서 추진력을 발생시키는거지.
반사 될때마다 광자 압력을 발생시키면서 빛의 에너지가 감소하는데,
이 과정에서 높은 광자 압력이 만들어지는거야.
광자 반사판으로 수백톤 수천톤 수만톤 수십만 수백만톤의 화물을 지구의 중력에 반해서 들어올릴수있는 추진력을 만들려면
반드시 다중구조 순환 광자 반사판이 필요한거지.
그리고 반사판의 열로 전환 된 것을 냉각하는 시스템을 장착해야하는데,
광자 반사판이 1000도 이상을 버틸수있게 설계하고,
광자 반사판의 온도가 상승하게 되면 열전소자로 열을 흡수해서, 전기를 생산하고,
냉각 부분에 다중 구조 방열판을 설치해서, 적외선으로 열을 방출하는거야.
이 적외선을 렌즈와 거울로 모아 다시 광자 반사판을 추진하는 레이저로 사용하는거지.
1차에서는 원자력 발전소에서 만든 전기로 로켓을 추진하고,
2차에서는 원자력 발전소와 1차에서 만들어지는 열로 전기를 생산하고 냉각 부분의 방열판에서 방출하는
적외선을 렌즈와 거울로 모아 추진하는 방식이야.
3차에서는 2차에서 발생한 열을 냉각해서 추진하고, 그 레이저를 1차로 돌려보내는데,
1차에 태양열 에너지발전소와 열전 소자 발전소에서 전기를 생산하고,
복사 냉각 방식으로 레이저를 쏘아 다시 추진력으로 전환하는거지.
열 순환 에너지 시스템이여야말로, 우주 추진체 시스템의 극강의 효율을 끌어 올릴수있는데,
지금 개발중인 저이온 추진체보다 효율이 훨씬 높으며 에너지 효율이 99%까지 끌어올릴수있어
왜냐면 우주선 외부는 진공 단열된 공간이기 때문이지.
이렇게 빛과 열의 순환 구조로 전기로 추진력을 발생시키고, 열로 전기를 생성하도록 만드는거야.
에너지 효율이 화석 연료는 35%정도로 나머지 65%가 열로 전부 빠져나가는데,
이 광자 추진체는 에너지 효율이 95%이상이 되는거지.
이렇게 하나의 모듈에 여러개의 광자 반사판 모듈을 배치하고,
전체의 광자 반사판에서 발생시키는 좌우 비율에 따른 운동 에너지의 총합을 계산해서
추진력을 앞으로 발생시키는거야.
지구에서 1톤짜리 로켓을 화석연료 없이 광자 반사판 추진체로 들어올리는것은 불가능했어.
하지만 이제는 수천톤도 가능하지.
그만큼 광자 압력이 높아지는거야.
얼마나 많은 에너지를 단위시간당 광자 압력으로 전환시킬수있는가,
그 가속력이 중력을 넘어섰을때, 뜨기 시작하는데, 순환구조의 광자 반사판이 그것을 가능하게 해주는거야.
원자력 발전소 + 광자 추진체 + 열전 소자 발전소 + 적외선 순환 추진체 시스템으로 열에너지를 순환시켜
추진력과 에너지를 만들어서 에너지 효율을 95%까지 끌어올린 궁극의 우주 추진체,
인류 역사상 가장 위대한 로켓 우주 추진체라고 할수있는데,
정말 인류가 아니라 고차원적인 독보적 문명을 이룬 우주인이 만들었다고 할수있는 격차있는 기술이지.
이게 얼마나 대단한거냐면 빛의 속도 1억배로도 이동할수있어.
인공 중력까지 갖춘 우주선에 이 초광속 우주 추진체 시스템을 결합한다면,
이 우주 기술의 가치가 어느정도나 될것 같아.
농담이 아니라 5000경원 가치 이상이야.
인류가 이때까지 이룬 모든 업적을 다 합쳐도 넘어설수없는 그런 가치의 기술이라고 할수있는데,
지금 학계에서는 빛의 속도보다 빠른 물질도 찾지 못했고 초광속 추진체라는 말도 현실에서 이룰수 없는
SF소설에서나 나오는 내용이라고 생각하고있는데,
최소 행성 단위의 문명에서 1000년 앞서있기 때문에 지금 시점에서는 그렇게 평가받을수있는거지.
4040년 4200년도쯤 해볼만한 프로젝트를 2026년에 진행한다.
이건 말도 안되는거야.
인류가 개발한 어떠한 우주 추진체도 아니 향후 인류가 개발 할 수 있는 모든 우주 추진체도 이 우주 추진체를 넘을수 없을지도 몰라.