무르익는 화성탐사 꿈…인간에게 꼭 필요한 것은

과연 인간은 화성에서 생활할 수 있을까?

화성에 인간을 싣고 갈 우주선 개발 작업이 착착 진행되고 있다. 그 중에서 대표적인 것은 일론 머스크가 주도하는 '화성 이주 계획'이다. 머스크는 2016년 9월 화성에 100만 명이 살 수 있는 도시를 만들겠다고 선언해 많은 관심을 모았다.

화성은 금성이나 달에 비해선 인간이 거주하기 좋은 조건을 갖고 있다. 금성은 뜨거운 열과 독성 대기 가 걸림돌이다. 달은 아예 대기 자체가 없다. 많은 우주인들이 거주하고 있는 국제우주정거장 역시 중력이 부족해 살기 적합한 환경은 아니다.

이런 곳들에 비해선 화성이 훨씬 살기 좋은 곳으로 꼽힌다. 하지만 인간이 화성에서 살기 위해선 해결해야 할 과제가 적지 않다.

화성에 거주할 경우 어디서 살아야 할 지, 또 물과 식량은 어떻게 공급받을 지도 연구해야 한다.

캠핑 장비만을 갖추고 화성으로 간다면, 인간은 결국 방사선 중독이나 암으로 죽게 될 것이다. 하지만, 그 전에 화성 밤의 너무 추운 온도를 견디지 못할 수도 있고, 화성 대기 중 대부분을 차지하는 이산화탄소를 마시고 질식사할 수 있다. 실제로 인간이 화성에 거주하기 위해서는 생각보다 훨씬 더 많은 것을 준비해야 한다.

미국 IT매체 씨넷은 실제로 인간이 화성에서 거주하기 위한 거주지 구축 아이디어 등을 정리해서 소개했다.

■ 지구에서 타고 온 우주선에서 거주

스페이스X 스타십 우주선을 타고 화성에 처음 도착한 사람들은 처음엔 우주선 내에서 생활할 가능성이 많다.

2018년 화성협회(The Mars Society) 컨벤션에서 스페이스X 화성 개발 엔지니어 폴 우스터(Paul Wooster)는 "스타십 우주선은 화성 표면에서 매우 가치가 있다"며, "여러분은 실제로 대부분 우주선에서 생활하게 될 것이며, 그곳에서의 활동을 지원하기 위한 다양한 시스템을 사용해 운영하게 될 것"이라고 밝혔다.

1998년 화성에서 인간의 존재를 탐구하기 위해 창설된 화성협회는 거주지로 살 수 있는 우주선으로 화성에 가거나, 도착했을 때 화성 지표면에 기지를 세울 수 있는 인공 거주 모듈(hab)을 제안했다. 화성협회 로버트 쥬브린(Robert Zubrin)은 2018년 "2030년까지 화성에 사람들을 배치하고 2040년까지 영구 유인 기지를 가질 수 있다"고 밝혔다.

■ 화성에 가서 거주지 구축

2015년 영화 ‘마션’에서 맷 데이먼이 구축한 모듈형 캠프는 오랜 기간 인간이 살기엔 적합하지 않다. 화성에서 사는 사람들은 강력한 우주 방사선으로부터 보호돼야 한다. 물론, 방사선 차폐기술이 첨단기술일 필요는 없다. 물이나 특정 플라스틱으로 만든 벽으로도 땅 속처럼 방사선을 막을 수 있다.

전 미국 항공우주국(NASA) 내과의 짐 로건(Jim Logan)은 약 2.7m의 화성 토양으로 땅 속이나 뒤에 기지를 건설하는 것만으로도 충분하다고 밝혔다. 쥬브린은 거주지 건설을 위해 화성 석회암으로 만든 두꺼운 벽돌을 사용할 것을 제안하기도 했다. 또, 화성의 지하 동굴은 화성의 먼지 폭풍 등 비상 사태가 발생했을 때 피난처로 사용할 수도 있다.

AI 스페이스팩토리가 3D프린팅으로 세운 우주 거주지 (사진=AI 스페이스 팩토리)

3D 프린팅 기술도 화성 거주지 건설에 사용될 수 있다. 2019년 NASA가 주최한 ‘3D 우주 거주지 프린팅 대회(3D Printed Habitat Challenge)’에서 우승한 AI 스페이스팩토리는 하루 10시간씩 3일에 걸쳐 3D 프린터를 가동해높이 약 4.57m의 우주인 거주지 ‘마샤’를 완성하기도 했다.

하지만, 땅 속이나 두꺼운 벽을 가진 거주지는 화성에서 식량을 얻기 위한 농업에는 적합치 않다. 기계 공학자 앤드류 가이슬러(Andrew Geiszler)는 2015년 화성협회 컨벤션에서 원형에 가까운 정12면체의 '지오데식(Geodesic)' 유리 돔이 이에 대한 답이 될 수 있다고 제안했다.

화성에는 유리와 플라스틱, 금속을 만들 수 있는 모든 재료를 가지고 있으며, 이를 이용해 돔 형태의 거주지를 건설하자는 게 그의 제안이다. 그는 "궁극적으로 우리는 천연 재료를 사용해야 할 것이다. 그것은 실현 가능하다. 재료들은 화성에 있다”고 밝혔다.

또, 화성에서 오래 살기 위해서는 물이 필요하다. 우리는 산소를 생성하고 음식을 재배하며 연료 및 기타 원료를 생산해야 한다. 따라서 귀중한 물을 찾는 것이 인간을 보호할 수 있는 거주지 건설과 함께 최우선 과제가 될 것이다. 또, 물을 얻기 쉬운 곳에 거주지를 세우는 것이 좋을 것이다.

■ 화성을 지구처럼 만드는 테라포밍

머스크 등 많은 과학자들은 지구가 아닌 다른 행성을 지구와 비슷한 조건으로 바꾸어 인간이 살 수 있도록 만드는 테라포밍(terraforming)에 대한 아이디어를 꾸준히 제시해 왔다.

일론 머스크는 우리가 화성에 거주하려면 화성의 온도를 올려야 한다며, 화성 극지방에서 핵폭발을 시키면 화성의 극지방 얼음 속에 갇혀있는 이산화탄소를 빠르게 방출시켜 온도를 올릴 수 있다고 주장했다. 또, 그는 작년 8월에도 화성에 수천 개의 태양 반사판 위성을 설치해 인공 태양을 만드는 것이 화성 온도를 높이는 데 합리적일 것이라고 밝히기도 했다.