우주공간 포털의 의미

우주공간 포털의 의미

흔히 우주로 짧아지는 우주공간은 지구와 그 대기권 너머, 그리고 천체 사이에 존재하는 광활한 공간입니다.우주 공간은 완전히 비어 있는 것이 아닙니다. 그것은 전자기 방사선, 자기장, 중성미자, 먼지, 우주 광선뿐만 아니라 주로 수소와 헬륨의 플라즈마뿐만 아니라 입자의 밀도가 낮은 하드 진공입니다.빅뱅의 배경 방사선에 의해 설정된 외부 공간의 기준 온도는 2.7 켈빈(-270.45°C; -454.81°F입니다.은하 사이의 플라즈마는 입방미터 당 수소 원자 1개 미만의 숫자의 밀도와 수백만 켈빈들의 온도를 갖는, 우주에서 두 가지(보통) 물질의 약 절반을 차지하는 것으로 생각됩니다물질의 국소 농도가 별과 은하로 응축되었습니다.연구는 대부분의 은하에서 질량의 90%가 암흑 물질이라고 불리는 알려지지 않은 형태라는 것을 보여주는데, 이것은 전자기력이 아니라 중력을 통해 다른 물질과 상호작용합니다관측 결과 관측 가능한 우주의 질량 에너지의 대다수가 암흑 에너지인 것으로 나타나는데, 이는 이해도가 낮은 진공 에너지의 일종입니다은하간 공간은 우주의 부피의 대부분을 차지하지만, 은하계와 항성계조차도 거의 전적으로 빈 공간으로 이루어져 있습니다.

우주 공간은 지구 표면 위의 확실한 고도에서 시작되지 않습니다.해발 100km(62mi)의 고도인 카르만 선은 통상 우주 조약과 항공우주 기록 유지에 있어 우주 공간의 시발점으로 사용됩니다국제우주법의 틀은 1967년 10월 10일 발효된 우주조약에 의해 확립되었습니다.이 조약은 국가 주권에 대한 어떠한 주장도 금지하고 있으며, 모든 주가 우주 탐사를 자유롭게 할 수 있도록 허용하고 있습니다.우주 공간의 평화적 이용을 위한 유엔 결의안 초안에도 불구하고, 지구 궤도에서 위성 요격 무기가 시험되었습니다.

인간은 고고도 풍선 비행의 등장으로 20세기 동안 우주에 대한 물리적 탐사를 시작했습니다.이것은 승무원 로켓 비행이 뒤따랐고, 1961년 소련의 유리 가가린이 처음으로 달성한 지구 궤도를 승무원 로켓 비행이 뒤따랐습니다.우주로 가는 비용이 비싸기 때문에, 인간의 우주 비행은 낮은 지구 궤도와 달로 제한되어 왔습니다.반면에 나사 없는 우주선은 태양계의 알려진 모든 행성에 도달했습니다.

우주 공간은 진공과 방사선의 위험 때문에 인간 탐사에 도전적인 환경을 나타냅니다.미세중력은 또한 근육 위축과 뼈 손실을 모두 일으키는 인간의 생리에도 부정적인 영향을 미친입니다.이러한 건강과 환경 문제 외에도 인간을 포함한 물체를 우주에 투입하는 데 드는 경제적 비용은 매우 높입니다.

 

형성과 상태

이것은 예술가의 공간의 미터법 확장에 대한 개념으로, 각 시간 간격마다 원형 섹션에 의해 우주의 볼륨이 표현됩니다.왼쪽에는 초기 상태로부터의 급격한 인플레이션이 묘사되어 있으며, 그 이후로는 계속적으로 현재에 이르기까지의 확장을 오른쪽에서 볼 수 있습니다.
주요 기사:빅뱅
우주 전체의 크기는 알 수 없고, 그 범위는 무한할지도 모릅니다빅뱅 이론에 따르면, 초기의 우주는 약 138억년 전에 급속히 팽창했던 극도로 뜨겁고 밀도 높은 상태였습니다.약 38만년 후에 우주는 양성자와 전자가 결합하여 수소를 형성할 수 있을 정도로 충분히 냉각되었습니다. 소위 재조합의 시대라 불리는 것입니다.이 일이 일어나자 물질과 에너지가 분리되어 광자들이 계속 팽창하는 공간을 자유롭게 이동할 수 있게 되었습니다.초기 팽창 이후 남아 있던 물질은 그 후 중력 붕괴를 거치면서 별, 은하, 그리고 다른 천문학적인 물체를 만들어냈고, 현재 우주라고 불리는 것을 형성하는 깊은 진공 상태를 남겼습니다.빛은 한정된 속도를 가지고 있기 때문에, 이 이론은 직접적으로 관측할 수 있는 우주의 크기를 구속하기도 합니다.

현재 우주의 모양은 윌킨슨 마이크로파 아니소트로피 탐사선과 같은 위성을 이용한 우주 마이크로파 배경의 측정으로부터 결정되었습니다.이러한 관측은 관측 가능한 우주의 공간 기하학이 "평평한" 것임을 나타내는데, 이는 한 지점에서 평행 경로에 있는 광자들이 국소 중력을 제외하고 관측 가능한 우주의 한계까지 우주를 통과할 때 평행하게 유지된다는 것을 의미합니다.평평한 우주는 우주의 측정된 질량 밀도와 우주의 가속적인 팽창과 결합하여 우주가 0이 아닌 진공 에너지를 가지고 있음을 나타내는데, 이를 암흑 에너지라고 합니다.

추정치는 오늘날 우주의 평균 에너지 밀도를 암흑 에너지, 암흑 물질, 쌍성 물질(원자로 구성된 일반적인 물질)을 포함하여 입방미터당 5.9개의 양자와 동등하게 나타냅니다.원자는 전체 에너지 밀도의 4.6%에 불과하며, 이는 4입방미터당 1개의 양성자 밀도입니다.우주의 밀도는 분명히 균일하지 않다; 은하의 비교적 높은 밀도(행성, 항성, 블랙홀과 같은 은하 내 구조물의 매우 높은 밀도 포함)부터 적어도 눈에 보이는 물질 측면에서 밀도가 훨씬 낮은 광대한 공극의 조건까지 다양합니다.물질과 암흑물질과는 달리 암흑에너지는 은하계에 집중되지 않는 것 같다:우주의 질량에너지는 암흑에너지의 대부분을 차지할 수 있지만 암흑에너지의 영향은 은하계 내의 물질과 암흑물질에 의한 중력의 영향보다 크기가 5배 더 작습니다.

환경

허블 울트라 딥 필드 이미지의 일부로서 깊은 진공에 의해 분리된 은하를 포함하는 우주의 전형적인 부분을 보여줍니다.빛의 속도가 유한하다는 점을 감안할 때, 이 견해는 우주 공간의 지난 130억 년의 역사를 다루고 있습니다.
우주 공간은 완벽한 진공에 가장 근접한 것으로 알려져 있습니다.초기 형성 단계에 이어 항성, 행성, 달이 이상적인 궤도를 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 사실상 마찰이 없습니다.은하간 공간의 깊은 진공상태는 입방미터당 몇 개의 수소원자를 포함하고 있기 때문에 물질이 없는 것은 아닙니다.그에 비해 인간이 호흡하는 공기는 입방미터당 약 10개의25 분자를 포함하고 있습니다.우주 공간에서 물질의 밀도가 낮다는 것은 전자기 방사선이 흩어지지 않고 먼 거리를 이동할 수 있다는 것을 의미한다: 은하간 공간에서 광자의 평균 자유 경로는 약 10km23, 즉 100억 광년입니다.그럼에도 불구하고, 먼지와 가스에 의해 광자가 흡수되고 산란되는 소멸은 은하와 은하간 천문학의 중요한 요소입니다.

별, 행성, 달은 중력의 끌어당김에 의해 대기를 유지합니다.대기에는 명확한 상경계가 없습니다. 대기 가스의 밀도는 물체와의 거리에 따라 점차 감소하여 외부와 구별할 수 없게 됩니다.지구 대기압은 고도 100km(62마일)에서 약 0.032Pa로 떨어지며, 국제 순수 및 응용 화학 연합(IUPAC)의 표준 압력 정의에서는 10만Pa로 떨어집니다.이 고도 위에서는 태양의 방사선 압력과 태양풍의 동적 압력에 비해 등방성 가스 압력이 급격히 미미하게 됩니다.이 범위의 열권은 압력, 온도, 구성의 구배가 크고 우주 기후에 따라 크게 변화합니다.

외계의 온도는 지구에서와 같이 기체의 운동 활동으로 측정됩니다.외계의 방사선은 기체의 운동온도와 다른 온도를 가지고 있어 기체와 방사선이 열역학적 평형 상태에 있지 않다는 것을 의미합니다.관측 가능한 모든 우주에는 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)라고 알려진 빅뱅 동안에 만들어진 광자들로 가득 차 있습니다.(우주 중성미자 배경이라고 불리는 상당수의 중성미자가 있을 가능성이 상당히 높입니다.)백그라운드 방사선의 현재 흑체 온도는 약 3K(-270 °C; -454 °F)입니다.외계의 가스 온도는 매우 다양합니다.예를 들어 부메랑 성운의 온도는 1K인 반면 태양 코로나는 1.2~260만K를 넘는 온도에 도달합니다.

자기장은 거의 모든 종류의 천체 주변의 우주에서 감지되었습니다.나선은하의 항성 형성은 약 5-10μG의 난류 자기장 강도를 생성하면서 작은 규모의 다이너모스를 생성할 수 있습니다.데이비스-그린스타인 효과는 긴 먼지 알갱이를 은하 자기장과 정렬시켜 광학 양극화가 약해지는 원인이 됩니다.이것은 몇몇 근처의 은하계에 순서가 정해진 자기장이 존재한다는 것을 보여주기 위해 사용되어 왔습니다.활성 타원 은하의 자석-유체역학 과정은 그 특징적인 제트와 무선 로브를 생성합니다.비열전파원은 가장 멀리 떨어져 있는 고-z 소스에서조차 검출되어 자기장의 존재를 나타내고 있습니다.

 

생물학과 인체에 미치는 영향

참고 항목:우주 생물학, 아스트로보타니, 우주에 있는 식물, 우주에 있는 동물, 우주 비행이 인체에 미치는 영향, 생물학, 무중력 상태
The lower half shows a blue planet with patchy white clouds. The upper half has a man in a white spacesuit and maneuvering unit against a black background.
진공청소기의 위험 때문에, 우주비행사들은 지구 밖이나 우주선 밖에서 가압 우주복을 입어야 합니다.
혹독한 환경에도 불구하고, 오랜 기간 동안 극한의 우주 조건을 견딜 수 있는 몇몇 생명체들이 발견되었습니다.ESA BIOPAN 시설에서 운반된 이끼류의 종은 2007년 10일간 노출에서 살아남았습니다.아라비도피스 탈리아나와 니코티아나 타바쿰의 씨앗이 1.5년 동안 우주에 노출된 후 발아했습니다.바실러스 미분열은 지구 저궤도나 화성 시뮬레이션 환경에 노출되었을 때 559일 동안 생존했습니다.이 석회암 가설은 생명체가 사는 행성에서 우주로 분출된 암석들이 다른 거주할 수 있는 세계로 생명체를 성공적으로 운반할 수 있다는 것을 암시합니다.단지 그러한 시나리오가 태양계 역사 초기에 일어났을 뿐, 미생물이 함유된 암석들이 금성과 지구, 화성 사이에 교환되고 있다는 추측입니다.

지구 대기의 비교적 낮은 고도에서도 조건은 인체에 적대적입니다.대기압이 인체의 온도에서 물의 증기압과 일치하는 고도는 미국의 의사 해리 G. 암스트롱의 이름을 따서 암스트롱 라인으로 불립니다.그것은 약 19.14 km (11.89 mi)의 고도에 위치해 있습니다.암스트롱 선 위나 목과 폐에 있는 액체가 끓어 없어집니다.보다 구체적으로 말하면, 폐에 침, 눈물, 액체와 같은 노출된 체액이 끓어 없어집니다.따라서 이 고도에서는 인간의 생존에는 압력복, 즉 가압 캡슐이 필요합니다.

우주 공간에서 보호받지 못한 사람이 급속 감압 중과 같이 매우 낮은 압력에 갑자기 노출되면 흉부 내부와 외부의 큰 압력 차이로 인해 폐가 파열되는 폐 바로트라우마가 발생할 수 있습니다.[인피험자의 기도가 완전히 열려 있더라도 풍관을 통한 공기 흐름이 너무 느려 파열을 막을 수 없습니다.급속한 감압은 고막과 부스러기를 파열시킬 수 있고, 부드러운 조직에서 멍과 피가 스며들 수 있으며, 충격은 저산소증으로 이어지는 산소 소비량의 증가를 유발할 수 있습니다.[인

급속한 감압의 결과로 혈액에 용해된 산소는 폐로 흘러 들어가 부분압력 구배를 균등하게 하려고 합니다.일단 탈산소가 뇌에 도착하면 인간은 몇 초 후에 의식을 잃고 몇 분 안에 저산소증으로 죽는입니다.혈액을 비롯한 체액은 압력이 6.3kPa 이하로 떨어지면 끓는데, 이 상태를 ebullism이라고 합니다.증기는 신체를 정상 크기의 두 배까지 부풀게 하고 순환이 느리게 할 수 있지만 조직은 탄력성이 있고 다공성이 있어 파열을 예방할 수 있습니다.에불리즘은 혈관의 압력 억제에 의해 느려지기 때문에 일부 혈액은 액체로 남아 있습니다.압박복의 격납을 통해 붓기와 에불리즘을 줄일 수 있습니다.우주비행사들을 위해 1960년대에 고안된 장착형 탄성복인 승무원 고도 보호복(CAPS)은 2kPa의 낮은 압력에서 이불주의를 방지합니다.호흡에 충분한 산소를 공급하고 수분 손실을 막기 위해서는 8km(5mi)의 보조산소가 필요한 반면, ebullism을 예방하기 위해서는 20km(12mi) 이상의 압력복이 필수적입니다.대부분의 우주복은 지구 표면과 거의 같은 약 30–39 kPa의 순산소를 사용합니다.이 압력은 ebullism을 예방할 수 있을 정도로 높지만, 혈액 속에 녹아 있는 질소의 증발은 관리하지 않으면 여전히 감압병과 기체 색전증을 일으킬 수 있습니다.

인간은 지구 중력에서 생명을 위해 진화했고 무중력 상태에 노출되는 것은 인간의 건강에 해로운 영향을 끼친다는 것이 밝혀졌습니다.처음에는 우주 비행사의 50% 이상이 우주 멀미를 경험합니다.이것은 메스꺼움과 구토, 현기증, 두통, 무기력, 그리고 전반적인 병을 유발할 수 있습니다.우주 멀미의 지속시간은 다양하지만, 일반적으로 1-3일 동안 지속되며, 그 후에는 신체가 새로운 환경에 적응합니다.무중력 상태에 장기간 노출되면 근육 위축과 골격의 악화, 즉 우주비행 골감소증이 발생합니다.이러한 효과는 운동요법을 통해 최소화될 수 있습니다.그 밖에 유체 재분배, 심혈관계의 둔화, 적혈구 생산 감소, 균형 장애, 면역체계 약화 등이 영향을 미친입니다.증상으로는 체질량 저하, 코막힘, 수면장애, 얼굴 붓기 등이 있습니다.

장기간의 우주 여행 동안, 방사선은 급성 건강 위험을 일으킬 수 있습니다. 고에너지 이온화 우주선에 노출되면 피로, 메스꺼움, 구토, 면역체계 손상, 백혈구 수 변화 등을 초래할 수 있습니다.더 오랜 기간 동안, 증상은 암의 위험 증가와 더불어 눈, 신경계, 폐, 위장관의 손상을 포함합니다.3년 동안 지속되는 화성 왕복 임무에서, 우주 비행사의 몸 안에 있는 세포의 상당 부분이 높은 에너지 핵에 의해 통과되고 잠재적으로 손상될 수 있습니다.그러한 입자의 에너지는 우주선의 벽에 의해 제공되는 차폐에 의해 현저하게 감소하고 물 용기와 다른 장벽에 의해 더욱 감소될 수 있습니다.우주선이 차폐물에 미치는 영향은 승무원에게 영향을 줄 수 있는 추가적인 방사선을 생성합니다.방사선 위험을 평가하고 적절한 대책을 결정하기 위해 추가 연구가 필요합니다.