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放棄された鉱山がどのように韓国のムーンラボになったか

ポピュラーサイエンスデイリーニュースレターを入手してください 平日に送信されるブレークスルー、発見、DIYのヒント。 放棄された鉱山は、鉱夫にとってではなく、科学者にとってはドアを再開しました。 韓国地球科学鉱物資源研究所（Kigam）は、Taebaek市の以前の鉱山シャフトを研究施設に変換して、月の資源を抽出する技術をテストおよび検証しています。この計画では、Taebaek Cityと提携して、サイトを宇宙技術のための大規模なデモンストレーションコンプレックスに変換します。 Taebaek Cityはかつて石炭生産で有名でした。石炭が韓国のエネルギーミックスを支配したとき、市は国の総生産量の約30％を供給し、「ブラックゴールドシティ」というニックネームを獲得しました。 しかし、エネルギーの風景が変化すると、その鉱山は1つずつ閉鎖しました。この閉鎖により、都市は再生への新しい道を探すようになりました。科学者はこれらの放棄されたシャフトに可能性を見て、それらを月のような状態をシミュレートできる実験部位として再定義しました。 キガムの宇宙資源探査および利用センターのディレクターであるキム・キョンイ博士は、チームが新しい研究とデモンストレーション施設のために放棄された鉱山を選択した理由を説明しました。彼女は言った。 「炭鉱の絶え間ない暗闇と安定した温度は、月の表面の下の太陽のない環境と密接に一致しています。」 キム博士はまた、既存のインフラストラクチャを再利用することの費用対効果を強調しました。 「このようなサイトがなければ、専用の施設を建設する必要があり、それが大量のエネルギーとリソースを消費するでしょう。本質的な構造は既に整っており、最小限の変更に適合させることができるため、両方の資金と材料を保護できます。」 独自のレーザー誘発性崩壊分光法（LIBS）システムを装備したKigamのローバーは、月のリソースを調査およびマッピングするための目的で構築されています。 画像：キガム 科学者は月のリソースを採掘することを夢見ています 鉱山で働く研究者は、月から直接リソースを抽出し、利用するためのさまざまな技術の実証に焦点を当てます。 月は、地球上で希少な大量の主要な資源を保持していると考えられています。主要な例はヘリウム-3であり、潜在的な将来のクリーンエネルギー源としてしばしば引用されます。重水素とヘリウム-3を使用する融合反応は、実質的に放射性廃棄物を生成しないため、ヘリウム-3は環境に優しい力の潜在的な供給源になります。地球上には微量の量のみが存在しますが、月は100万トン以上を含むと推定されています。 キガムの関係者は、「ヘリウム3は軽量で、ほとんどスペースを占有しないため、金属鉱石と比較して比較的少量の月から大量に出荷できるため、非常に経済的です。地球への復帰を優先するリソースです。」 希土類要素は、月に利用可能な潜在的なリソースの別のセットです。これらは、半導体、ディスプレイ、バッテリーなどのセクターに不可欠です。これらの要素は地球上で不均一に分布していますが、月に比較的豊富であると考えられています。キガムは、希土類堆積物を見つけて抽出するための技術を開発するために働いていると言います。 そのような鉱物を月に回収する前に、月の条件を模倣する環境で基礎となる技術を証明する必要があります。キガムは、複数の国内研究所と提携して、月の探査と抽出のための高度な機器と方法を設計しています。 昨年3月、研究所は、放棄されたハムタエ鉱山シャフト内のいくつかの重要なリソース開発装置を実証しました。このイベントは、月のリソース抽出業務の実現可能性と安全性を厳密に評価するためのテストベッドとして、放棄された鉱山の世界初の使用として発表されました。 ハイライトの1つは、月の表面を横断して土壌を分析するように設計された月のローバーでした。車両は地形を偵察し、同時に地下掘削してサンプルを収集することができます。別のKigamプロトタイプローバーには、レーザー誘発性崩壊分光法（LIBS）システムが搭載されています。 研究所はまた、レゴリスを加熱して貴重な要素を抽出して収集するデバイスを設計しました。 画像：キガム LIBは、50を超える要素の組成と濃度をリアルタイムで識別できます。これは、強力なレーザーで土壌を爆破し、結果として生じるプラズマ光を分析することでそうします。 ライブデモ中に、ローバーは模擬の月の風景の上を走り、土壌を集め、そのメイクを分析するためにLIBを使用しました。将来的には、LIBSはガンマ線分光計（KGR）と並んで作業して、月のリソースの包括的なマップを構築することが期待されています。キガムは、韓国初の月のオービターであるダヌリのKGRを使用して、月面の元素マップをすでに作成しています。 鉱業を超えて、作業は、宇宙飛行士が月に重要な供給を生成できるようになる、現場リソース利用（ISRU）テクノロジーに加速しています。鉱山で、キガムは、月のレゴリスから水や酸素などの必需品を除去するために構築された資源抽出器を実証しました。 このデバイスは、太陽エネルギーを集中して土壌を極端な温度に加熱し、分子レベルでそれを分解し、使用可能な材料を放出します。テスト中、水素、酸素、およびアルゴンをリアルタイムで検出しました。キム博士は、「この技術により、原子量のある物質を200未満のものに識別できます。」と述べました。 スペースリソース開発に不可欠な他の多くのコアテクノロジーもサイトで紹介されます。 それらは、鉱物を調査し、低い月軌道で通信を提供するキューブサットから、表面上の連続プローブパワーとワイヤレス電力移動システムのためのヒートパイプリアクターまでの範囲です。 月の低重力環境向けに設計されたこの多目的サーフェスローバーは、地下抽出ドリルと、頑丈で不均一な地形のナビゲートに最適化されたパワートレインを特徴としています。統合されたドリルはレゴリスに穴を開けて月の土壌サンプルを収集します。credit：kigam パートナーには、韓国原子エネルギー研究所（Kaeri）、韓国電気技術研究所（KERI）、韓国研究所の標準科学研究所（KRISS）、および韓国エネルギー研究所（KIER）が含まれます。 ただし、研究者は、鉱山内の月の環境を複製するには依然としてかなりの努力が必要であると警告しています。キガムの関係者は、「私たちはまだ地球上にいて、違いは重力から始まります。」と説明しました。彼らは、「私たちの目的は、中央にゼロ重力チャンバーまたは真空ポンプを設置することにより、環境を実際の月の状態にさらに近づけることです。」 Kigamは、政府が資金提供する研究所や民間企業と提携して、2029年までに約10個の主要な探査機器の開発を終了する予定です。 キガムの社長であるリー・パオンクー博士は、次のように述べています。「かつて私たちの国の経済成長を促進した石炭を採掘したまさにその場所で、私たちは現在、2100年までに融合燃料として、月から地球にヘリウム3をもたらすための研究に着手していることを非常に満足させています。」 この物語は、Popular Science Koreaの同僚と協力して作成されました。…