2020년에 우리가 만나게 될 과학계 이슈

네이쳐 편집자에 따르면, 인간의 장기를 가진 자웅 동체, 화성 임무, 지리 공학 등이 내년에 과학계를 움직일 주제와 사건 중 하나다. 우리 은하수의 중앙 블랙홀의 첫 번째 사진, 고체 배터리가 장착된 전기 자동차 및 실온의 초전도도 2020년에 나올 수 있다. 

▲  2020년도에 과학계에는 무슨 일이 일어날까? © NASA, NASA/JPL-Caltech, NIDCR, NOAA

2019년에는 블랙홀의 첫 사진을 비롯해 몇 가지 과학적인 내용이 있었다.
내년에는 어떻게 될까. 전문가 잡지 "Nature"의 편집자들은 2020년 과학 세계에서 우리를 기다릴 수 있는 것에 대해 초기 예측을 했다.

화성, 위성 인터넷 및 시험 비행

우주 여행에서 2020년은 붉은 행성의 해다. 왜냐하면 화성에 대한 4개의 임무가 우리의 이웃 행성으로 향할 것이기 때문이다. 그중에는 NASA의 Mars-2020-Rover이 있는데, 이것은 처음으로 화성에 미니 헬리콥터를 가져가고 나중에 지구로 운송하기 위해 화성 물질을 샘플 용기에 채우는 것이다. 또한 러시아 상륙 탐사선에 탑승한 유럽 화성 탐사선과 로버를 포함한 최초의 중국 상륙 탐사선이 붉은 행성을 방문한다. 아랍 에미리트는 처음으로 화성에 궤도 탐사선을 보내려고 한다.

2020년 말, 논쟁의 여지가 있는 메가-위성네트워크 중 2개가 지구 궤도에서 작동 할 수 있다. 수백 개의 미니 위성으로 구성된 OneWeb 및 Starlink 구성은 빠른 공간 기반 인터넷을 제공하도록 설계됐다. 그러나 이것에 필요한 수많은 위성이 심각한 우려를 불러 일으키고 있다.

민간 기업의 두 우주 캡슐이 유인 우주 첫 비행이 임박했다.
SpaceX Dragon 캡슐과 Boeing Starliner는 우주 비행사가 탑승해 2020년에 처음으로 궤도에 진입할 예정이다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면, 러시아 우주 소유주 운송업자와는 별도로 국제 우주 정거장의 승무원 변경이 다시 가능할 것이다.

"우리의" 블랙홀과 중력파

2020년에는 천문학에서도 몇 가지 하이라이트가 기다리고 있다.
Event Horizon Telescope 팀은 이제 은하수의 중앙 블랙홀 사진을 찍을 수 있을 것이다.
전파 망원경의 지구 스패닝 네트워크는 처음으로 약 4백만 개의 태양 질량 블랙홀 궁수자리 Sagittarius A*의 모습과 사건 지평이 어디에 있는지 보여줄 수 있다.

중력파 검출기 LIGO 및 Virgo에 의한 새로운 결과도 기대된다.
관측네트워크는 2019년 블랙홀과 중성자별 충돌에 대한 유망한 후보를 이미 감지했다. 2019 년 가을에 LIGO 감도가 증가한 후, 탐지기는 현재 관측 기간에 완전히 새로운 현상을 "엿 듣게" 될 수도 있다. 올해 Gaia 위성의 새로운 데이터는 우리 은하수의 3D 구조에 대한 더 많은 통찰력을 제공할 것이다.

상온 초전도체 및 고체 배터리

2020년 물리학계에는 초전도체의 획기적인 발전이 있을 것이다.
연구자들은 오랫동안 실온에서도 전력 손실이 없는 물질을 찾고 있었기 때문에. 작년에 금속 수소결합 란탄 수소화물은 고압에 노출될 때 단지 영하 23도에서 초전도체가 된다는 것이 밝혀졌다. 한편, 몇몇 연구 그룹은 이미 이트륨 수소화물을 생성하기 위해 노력하고 있으며, 이의 임계 온도는 심지어 어는점보다 높을 수도 있다.

고체 연료 배터리는 2020년에 결정적인 발전을 이룰 수 있다.
이 배터리를 사용하면 전해질은 액체가 아니라 단단하다. 이것은 더 높은 에너지 밀도와 안전성을 가능하게 하며, 자동차 제조업체들이 희망하는 바에 따르면 지금까지 일반적으로 사용되었던 리튬-이온 배터리보다 전기 자동차에 훨씬 더 넓은 범위를 줄 수 있다. 그러나 솔리드 스테이트 배터리의 수명과 충전 시간은 여전히 ​​부족하다. 그럼에도 불구하고 Toyota는 2020년 여름 최초의 솔리드 스테이트 전기 자동차의 프로토타입을 출시할 계획이다.

합성 효모 및 인간 동물 자웅 동체

2020년에 최초의 합성 효모가 생명 공학에서 나타날 수 있다.
실험실에서 유전자가 완전히 조립되고 맞춤화된 세포.
연구원들이 2017년에 첫 번째 효모 염색체와 2018년에 완전한 박테리아를 만든 후, 2020 년에 16개의 효모 염색체를 모두 준비해야 한다. 이는 인공적으로 구성된 진핵 생물 유기체 일 것이다. 앞으로 과학자들은 의약 물질 또는 생화학 물질을 위한 맞춤형 생물 반응기를 생산하기를 원한다.

2020년에 일본의 줄기세포 연구자들은 인간 동물성 유인원에 대한 논란이 되는 연구를 한 단계 더 발전시키기를 원한다. 그들은 인간 세포와 장기로 생쥐와 돼지 배아를 만들 계획이다. 목표는 언젠가 이와 같은 대체 장기를 생산하는 것이다. 그러나 이 접근법은 과학자들 사이에서도 논쟁의 여지가 있으며, 많은 사람들이 실험실에서 장기 재배가 훨씬 더 유망하고 안전하다고 생각한다.

지반 공학 및 심해 채굴

마지막으로 2020년은 환경 및 기후 보호의 중요한 해가 될 것이다.
올해 중반 유엔 환경 계획 (UNEP)은 지구 공학에 관한 대규모 보고서를 발표할 예정이다.
다음 세계 기후 회의는 2020년 11월에 개최된다. 다시 진전이 ​​거의 없다면, 세계는 IPCC의 사업별 시나리오를 향해 나아가고 있으며, 그 결과 심각한 결과가 초래된다.

심해 채굴에 대한 중요한 결정도 2020년 8월에 이루어질 것이다.
이러한 활동을 담당하는 국제 해저 당국은 해양 바닥에서 원료를 추출하기 위한 공식 지침을 발표해야 한다. 지금까지 해저의 라이센스 영역이 이미 할당됐만 아직 채굴이 허용되지 않았다.
(Nature News, doi : 10.1038 / d41586-019-03910-9)
출처 : Nature News, NASA
2020 년 1 월 2 일

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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