https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-97913-3

Handbook of Space ResourcesHandbook of Space Resourceslink.springer.com


전에 가져온 적 있는 책에 나온 논문 중 하나임.


지구 저궤도, 정지궤도에 우주 쓰레기나 미소 유성체들이 많아서 우주 정거장이나 위성에는 whipple shield를 둘러야 함.

우주 쓰레기 추진 로켓 - 우주비행 마이너 갤러리 (dcinside.com)


전에 우주 쓰레기를 추진체로 사용할 수 있는 로켓에 대한 글을 썼었는데 비슷하지만 더 명확한 설명이 있는 방법이 나와있음.


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도체에 계속 변하는 자기장을 걸어주면 도체 내부에서 맴돌이 전류가 흐르는데 도체에는 저항이 있으므로 도체가 가열됨.

위 그림처럼 자기장을 적절한 세기, 적절한 위치에서 걸어준다면 로렌츠 힘 때문에 도체가 가운데 떠다닐 수 있음.


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ISS에도 이런 전자기 부양 실험 장치가 물질의 특성 연구를 위해 설치되어 있음.

지구에서 같은 실험을 하려면 코일에 큰 전류를 흘려줘야 해서 장치가 쉽게 뜨거워지는데 지구 저궤도의 미세중력에서는 더 적은 전류로 물질을 거의 가열하지 않고도 실험할 수 있다고 함.

https://www.researchgate.net/publication/230953155_EML_-_An_Electromagnetic_Levitator_for_the_International_Space_Station/link/57f3c21508ae886b897dc6ea/download

Just a moment...Just a moment...www.researchgate.net


이렇게 금속을 녹이는 경우 금속의 전도도가 낮을수록 금속이 잘 녹음.

그래서 녹는점이 높고 전기가 잘 통하는 알루미늄 같은 경우 전력을 더 많이 소모함.


그런데 알루미늄의 경우 2327도에서 기화하기 때문에 텅스텐같은 녹는점이 높은 금속들을 녹이려다가 다른 금속을 기화할 수도 있음.

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https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1997/msad14jul97_1

우주에서의 용광로 실험인데 4.6g의 니켈-철 합금을 녹이는 데(1580도) 860W를 사용했다고 함.

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필요한 시간에 따라 어느 정도의 에너지를 사용해야 하는지 정리한 그래프


철, 알루미늄, 백금으로 이루어진 100g 정도의 고철을 1kW로 2000도까지 각각 가열하는 데 걸리는 시간은 200초, 100초, 30초임.


녹이는 것도 문제이지만 우주에는 공기가 없기 때문에 복사 냉각으로 금속을 냉각해야 함.

녹인 금속을 쓸만한 형태로 가공하는 것도 미세중력 환경에서 하는 것은 아직 어려운 기술임.


가공되지 않은 금속은 고체연료 추진체로 쓰거나 3D 프린터에 쓸 수 있음.