화성의 인간 거주, 현실화되나

 

 

 

2월18일 미국 캘리포니아주 패서디나에 있는 NASA 제트추진연구소에서 열린 NASA
인버턴스 탐사선 초기 표면 점검 설명회에서 해저드 카메라가 처음으로 보낸 고해상도
컬러 영상이 공개됐다.ⓒREUTERS  NASA 제공

▲화성 유인기지 상상도. 제공 미국 항공우주국(NASA)

 

 

 

 

 

 

 

 

이용욱 논설위원 woody@kyunghyang.com

 

 

 

 

 

 

 

 

▲ NASA 퍼시비어런스 프로젝트팀은 퍼시비어런스 아래쪽 카메라로 촬영한 화성의
붉은색 지표면 사진 등을 22일 공개했다.로이터 연합뉴스

화성의 인간 거주, 현실화되나

 

제2의 지구 '화성' 탐사 경쟁 불붙었다
2031년이면 화성 생명체 존재 확인

화성이 성큼 우리 앞으로 다가왔다.
미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버(이동형 탐사로봇) '퍼서비어런스'가 2월19일 오전 5시55분(한국시간) 화성에 안전하게 착륙했고, 지난 10일 오전 12시57분(한국시간)엔 UAE의 화성 탐사선 '아말'이 화성 궤도 진입에 성공했다.

아말에 이어 같은 날 8시간 뒤엔 중국 탐사선 '톈원1호'가 화성 궤도에 안착해 오는 5월께 화성 착륙을 목표로 하고 있다.
지금까지 50차례 가까이 세계의 탐사선이 화성을 향해 날아가 실패와 성공을 거듭했지만, 이번처럼 한꺼번에 3대의 탐사선이 화성의 땅과 하늘에 도달한 적은 없었다. 한 번에 수조원의 비용이 드는 화성 무인탐사에 각국이 이렇게 몰리는 이유는 화성이 인류가 탐사를 추진하고 있는 행성 중 가장 현실성 있다고 평가되기 때문이다.

생명체의 흔적을 발견할 가능성이 가장 큰 행성이라는 점 외에 행성 개척이라는 상징성에다 국력 과시 등의 이유로 화성에 뛰어들고 있다는 게 전문가들의 설명이다.

'물이 있는 땅' 찾아 계속 도전

화성은 지구 바로 바깥쪽을 공전하는 행성이다. '제2의 지구'로 불릴 만큼 지구와 가장 비슷한 환경을 가진 매력적인 곳이다.
지구처럼 자전축이 25.2도 기울어져 계절의 변화가 있고 희박하지만 대기도 있다.
자전주기도 지구와 비슷해 24시간 37분이다.

사실 거리나 크기 면에서 비교한다면 금성이 지구와 더 비슷할 수 있다.
금성은 반지름이 6052km로 지구(6378km)와 비슷한 크기인 반면, 화성의 반지름은 3397km로 지구의 반 정도 크기다. 거리도 지구에서 화성까지 7500만km인 데 비해 지구에서 금성까지는 4500만km로 더 가깝다.

하지만 금성의 대기는 주로 이산화탄소로 이뤄져 있다. 이로 인해 금성에선 두꺼운 대기가 태양열을 가둬 온실효과가 일어나 표면 온도가 400도를 넘을 정도로 작열하는 세계다.
게다가 금성은 자전 속도도 느려 일주하는 데 243일이 걸린다. 구름은 유독한 황산 성분이다.

물론 화성 대기의 주성분도 이산화탄소다.
산소는 0.1%에 불과하다. 대기가 희박하기 때문에 온실효과가 적어 낮과 밤의 온도 차가 크다. 낮의 최고 기온은 영상 20도, 밤엔 영하 60도까지 떨어지고, 평균온도도 영하 53도로 매우 춥다. 대기층이 얇아 방사선도 쏟아져 내린다. 화성이나 금성이나 인간이 살기엔 악조건인 셈이다.

그러나 고등생명체는 몰라도 미생물 형태의 생명체가 존재할 가능성은 여전히 화성 쪽에 남아 있다.
그 증거가 물의 존재다.

1997년 탐사 로버 '소저너', 2004년 쌍둥이 탐사 로버 '스피릿'과 '오퍼튜니티'는 화성에 착륙해 과거 화성에 물이 존재했다는 사실을 밝혀냈고, 2005년 발사된 화성궤도 정찰위성(MRO)은 최근 화성에 흐르는 물이 있다는 증거를 발견했다.
2016년 NASA의 짐 그린 행성과학국장은 MRO가 촬영해 보내준 자료 분석을 통해 "오늘 우리는 화성의 특정한 환경에서 액체 물을 발견했다"고 발표했다. 물은 생명체의 생존에 매우 중요한 요소다.

지구상의 모든 생물체의 구성은 물과 유기분자가 기본이다.
유기분자란 이산화탄소와 일산화탄소를 제외한 탄소로 이루어진 화합물이다.
그렇기에 지구 밖에서 생명체를 찾는 노력은 물과 유기분자를 찾는 노력으로 이어졌다.
물은 유기분자를 녹여(용해) 상호작용할 수 있는 매질의 역할을 한다. 일단 유기분자들은 우주에 매우 흔하다.

물만 있다면 이들이 물속에 용해돼 다양한 유기분자로 합성되고 생명체로 자라날 수 있으리라는 가정을 하는 것이다.
어떤 행성이나 위성에서 물이 발견되면 먼저 생명체의 존재 가능성을 기대하는 것도 이 때문이다.
따라서 화성에 물이 있었거나 있다면, 미생물 형태의 생명체가 살았거나 지금도 존재할 것이라는 추정이 가능해진다.
과학자들이 화성 탐사를 멈추지 않는 이유다.

NASA의 인버턴스 탐사선이 2월18일 화성에 착륙했을 때 여러 카메라가 촬영한
사진의 일부다. ⓒUPI 연합

 

생명체 발견되면 인류가 받을 충격 엄청날 것 

UAE·중국·미국의 탐사선 중 화성 땅에 가정 먼저 착륙한 미국의 퍼서비어런스의 탐사 목적도 고대 생명체의 흔적을 찾는 것이다. 퍼서비어런스의 착륙지 '예저로(Jezero) 분화구'는 30억~40억 년 전 강물이 흘렀던 삼각주로 추정돼 원시 단세포 생명체가 있었을 것으로 짐작된다.
그곳에서 생명체의 흔적이 발견된다면 외계생명체가 존재할 가능성이 크다.

그 흔적을 찾기 위해 퍼서비어런스는 역사상 처음으로 지구로 가져올 화성의 토양과 암석 샘플을 채취해 보관한다. 로봇팔(길이 2.1m) 끝에 장착된 드릴로 흙과 암석을 채취하고, 채취한 샘플은 보관함(Cache)에 담긴다.
이 보관함은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 손잡고 2026년 발사할 탐사선(지구 귀환 궤도선)이 수거해 2031년 지구로
가져올 계획이다.

이후 화성의 흙과 암석 샘플은 외계생명체 존재 여부를 비롯해 인류 거주에 이상적인 지역을 찾는 연구에 쓰인다.
이를 통해 만일 화성의 생명체가 발견된다면 생명의 기원을 비롯한 우리의 과학 지식체계가 바뀌는 것은 물론, 인간이 받을 충격은 실로 엄청날 것이다.

퍼서비어런스가 이번에 수행할 또 하나의 임무는 화성 대기의 이산화탄소를 산소로 변환시켜 로켓 추진 연료와 산소 호흡기용으로 사용할 수 있는지 확인하는 것이다.
산소를 사용할 수 있으면 인간은 화성에서 생명을 유지할 수 있고, 지구로의 귀환도 가능하다.
무인우주선과 로봇은 연료 에너지만 있으면 되지만, 유인우주선은 화성을 오가거나 체류할 때 물·산소·식량이 반드시 필요하다.

NASA는 현지에서 이들의 상당 부분을 조달하는 것을 전제로 미래의 화성 유인탐사 계획을 세우고 있다.
UAE 아말 탐사선의 탐사 목표는 최초로 화성 대기 아래부터 위쪽까지, 모든 위도에서 상태를 보여주는 날씨도를
제작하는 것이다.

중국 톈원1호는 궤도선과 로버의 관측 데이터를 토대로 화성의 지질 지도를 작성하는 것이 최종 목표다.
아말의 날씨도나 톈원1호의 지질 지도 또한 궁극적으로는 어떻게 하면 화성의 환경을 인간에 맞게 개조해 극한의 땅에서 인간이 안전하게 거주할 수 있는지 그 방법을 연구하기 위함이다.

영국의 우주 물리학자 스티븐 호킹은 기후 재앙과 핵 테러, 소행성 충돌 등으로 인류가 지구에서 멸종할지도 모른다며 2030년까지 달 기지를 짓고, 2025년까지 화성에 사람을 보내고, 앞으로 100년 이내에는 또 다른 행성에 식민지를 건설해야 한다고
주장했었다.

호킹의 주장 때문은 아니지만 NASA는 공식적으로 2030년대를 목표로 화성 유인탐사를 계획하고 있다. 우주기업 스페이스X의 최고경영자 일론 머스크는 시기를 앞당겨 2024년 유인우주선을 쏘아 올려 2025년 화성에 도착시키고, 2050년까지 화성에 100만 명을 보내겠다고 공언했다.
한편에선 아예 커다란 거주용 위성을 화성에 쏘아 올리자는 황당한 구상도 등장하고 있다.

이들의 계획이 제때 현실화될지는 미지수다.
하지만 이 같은 프로젝트의 실행이 하나하나 축적되다 보면 수백 년 후에는 진짜로 인간이 화성에 놀러 다니는 일이
생길 수 있다.   

(시사저널=김형자 과학 칼럼니스트)

Copyright ⓒ 시사저널(http://www.sisajournal.com).

 

 

 

 

 

 

 

 

미 플로리다주에서 지난해 7월 미국 화성 탐사선 퍼서비어런스호가 발사되고 있다. [로이터]

아랍권 최초의 화성 탐사선 ‘아말’이 지난 9일 화성에 접근해 궤도에 진입하고 있다. [EPA]

 

 

 

종말시계 100초 ‘초록 지구’…붉은 행성 향해 ‘이주 꿈’을 쏘다

 

핵무기 확산·기후변화 등 원인
생명의 별 지구 인류멸망 위기
‘행성 이주’ 선택 아닌 필수 인식

60년대 첫 탐사선 발사 이래
美·소련 각축 속 끝없는 도전
UAE·中 합류속 ‘생명흔적 찾기’

기후 변화로 인해 시베리아에 유례 없는 포근한 날씨가 나타나고, 온대 지방에선 생각지도 못했던 북극 한파가 기습적으로 휘몰아친다. 화학물질 남용, 과잉 생산과 무분별한 소비로 늘어나는 쓰레기더미에 지구 전역은 몸살을 앓는다.

원자력 발전소와 같은 문명의 이기는 지구의 까만 밤을 대낮처럼 밝혀주지만, 수백 년이 걸려도 없어지지 않을 방사능 폐기물을 끝없이 배출한다.
지구 전체를 날려버릴 가공할 만한 핵무기는 버튼만 누르면 언제든 발사될 태세를 갖춘 지 오래다.

태양계에서 유독 아름답고 강한 생명력을 뽐내왔던 푸른색의 지구가 위기를 맞고 있다.
인류의 위기를 상징적으로 보여주는 지구종말시계에서 종말까지 남은 시간은 단 100초뿐이다.
미국 핵과학자회(BAS)가 매년 초 발표하는 이 시계는 지난 2019년 종말까지 2분을 남겨뒀으나, 지난해 20초를 더 전진해 단 100초만을 남겨뒀다. 지난 1월 발표된 올해 지구종말시계는 다행히도 지난해와 같은 100초 선을 유지했다.

BAS는 지구 멸망을 위협하는 중대 요소로 핵무기와 기후 변화를 꼽았다.
이들에 따르면 세계에는 현재 1만3000여개의 핵무기가 여전히 존재하고, 핵 보유국들은 핵전력을 지속적으로 강화하고 있다.
핵 군축 협상은 답보 상태여서 시간이 갈수록 핵전쟁 가능성은 점증하고 있다.

▶100초 남은 지구종말시계…위기의 지구=아직도 화성으로 갈 바엔 차라리 ‘붉은 죽음의 땅’으로 불리는 사하라사막에 거주하는 게 낫다는 게 지구인들의 중론이다. 하지만 지구멸망시계가 100초가 아닌 수 초를 남겨둔 시점이라면 지구 밖 이주는 선택이 아닌 필수가 될 수 있다.

미지의 세계에 대한 끝없는 호기심에서 비롯된 우주 탐사는 달 착륙부터 시작해 탐사선을 태양계의 끄트머리까지 보내는 데 성공했다. 또 화성에 탐사로버를 착륙시켜 수십억 바이트의 탐사 정보를 전송받기에 이르렀다. 파란 지구의 종말이 얼마 남지 않았다는 경고등이 점멸하는 가운데 첨단 기술을 기반으로 붉은 화성을 향한 인류의 구애가 본격화되고 있다.

지구와 가까울 땐 5600만㎞, 멀 땐 4억100만㎞ 떨어진 화성에 닿으려는 인류의 노력은 태곳적부터 계속돼 왔다.
인류는 1960년대 화성 탐사선을 처음 발사한 이래 60여년 간 화성 도전의 역사를 써내려왔다.
공교롭게도 2월 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국의 화성 탐사선이 모두 화성에 도달하면서 지구인들의 화성에 대한 관심은 그 어느 때보다 고조된 상태다.

UAE의 ‘아말(희망을 뜻하는 아랍어)’호는 지난 9일 화성 궤도에 진입했고, 중국의 ‘톈원 1호’는 10일, 미국의 ‘퍼서비어런스’는 18일 각각 궤도에 진입했다.

궤도 진입에 성공한 아말은 화성 시각으로 1년(687일)간 55시간마다 한 차례씩 화성을 공전하면서 상·하층부 대기 측정과 화성 표면 관측 및 촬영 등의 임무를 수행한다. 톈원 1호는 향후 약 3개월간 궤도를 돌며 화성 탐사 임무를 수행하고, 착륙 예정지역의 지형을 분석할 예정이다. 이어 오는 5~6월 소행성 등과의 충돌로 형성된 충돌 분지 중 태양계 최대 규모로 평가되는 ‘유토피아 평원’에 착륙할 예정이다.

퍼서비어런스는 궤도 진입 당일 대기권 진입, 하강, 착륙 등 까다로운 과정을 모두 통과해 화성의 고대 삼각주로 추정되는 ‘예제로 크레이터’에 안착했다.

▶화성 착륙한 탐사선, 물과 생명체 흔적 탐사에 ‘올인’=밤하늘에 붉게 빛나 ‘죽음의 행성’으로 불렸던 화성에 유독 인류가 주목하는 이유는 생명체가 존재하거나, 존재했을 가능성 때문이다.
그간의 탐사 활동으로 화성에 한때 물이 존재했을 가능성을 보여주는 증거가 탐지된 것이다.
최근 화성에 착륙한 탐사로버의 최우선 임무 역시 물과 생명의 흔적을 찾는 것이다.

미 항공우주국(NASA)의 5번째 화성 탐사로버인 퍼서비어런스는 화성에 존재했을지도 모를 고대 생명체 흔적을 찾고 지구로 가져올 토양·암석 샘플을 채취하는 임무를 수행하게 된다.
착륙 장소인 예제로 크레이터는 30억~40억년 전 강물이 흘러들던 삼각주로 추정돼 유기 분자와 기타 미생물 흔적을 발견할 수 있을 것으로 기대되는 곳이다.

각국의 화성 탐사 경쟁이 불붙은 건 미국과 소련 간 냉전이 한창이던 1960년대 무렵이다. 화성 근접비행에 처음 성공한 우주선은 1964년 11월 발사된 미국의 마리너 4호, 화성 궤도에 처음 진입(1971년)한 우주선 역시 미국의 마리너 9호로, 결과는 미국의 압도적 승리였다.

화성에 최초 착륙(1975년)한 우주선도 미국의 바이킹 1호, 착륙 후 최초 탐사 활동(1997년) 역시 미국의 탐사로버 소저너(1997년)였다. 2003년 탐사로버 스피릿과 오퍼튜니티는 화성에 한때 물이 있었다는 증거를 찾아내 전 지구를 흥분시켰다.
향후 주목할 점은 지금까지 각국 정부가 주도했던 우주 탐사 프로젝트에 민간 기업들이 본격적으로 뛰어들고 있다는 점이다.

민간 최초로 우주 정거장에 유인 우주선을 보내는 데 성공한 일론 머스크의 스페이스X는 오는 2026년까지 화성에 인간을 보내는 것을 목표로 하고 있다.



김수한 기자

이산화탄소가 화성의 고위도 표면에서 얼어붙은 모습.[사진= BBC 갈무리]
출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

파란 지구의 위기…붉은 화성을 향한 꿈

기후 변화, 환경 오염에 병들어가는 지구
올해 지구종말시계 남은 시간은 ‘100초’
“기후 변화, 핵무기 등 지구 멸망 위협”
탐사로버, 화성 생명체 흔적 찾기 주력

[헤럴드경제=김수한 기자] 기후 변화로 인해 시베리아에 유례 없는 포근한 날씨가 나타나고, 온대 지방에선 생각지도 못했던 북극 한파가 기습적으로 휘몰아친다.
화학물질 남용, 과잉 생산과 무분별한 소비로 늘어나는 쓰레기더미에 지구 전역은 몸살을 앓는다.

원자력발전소와 같은 문명의 이기는 지구의 까만 밤을 대낮처럼 밝혀주지만, 수백년이 걸려도 없어지지 않을 방사능 폐기물을 끝없이 배출한다. 지구 전체를 날려버릴 가공할 만한 핵무기는 버튼만 누르면 언제든 발사될 태세를 갖춘 지 오래다.
태양계에서 유독 아름답고 강한 생명력을 뽐내왔던 푸른색의 지구가 위기를 맞고 있다.

인류의 위기를 상징적으로 보여주는 지구종말시계에서 종말까지 남은 시간은 단 100초뿐이다.
미국 핵과학자회(BAS)가 매년 초 발표하는 이 시계는 지난 2019년 종말까지 2분을 남겨뒀으나, 지난해 20초를 더 전진해 단 100초만을 남겨뒀다.
지난 1월 발표된 올해 지구종말시계는 다행히도 지난해와 같은 100초 선을 유지했다.

BAS는 지구 멸망을 위협하는 중대 요소로 핵무기와 기후 변화를 꼽았다. 이들에 따르면 세계에는 현재 1만3000여개의 핵무기가 여전히 존재하고, 핵보유국들은 핵전력을 지속적으로 강화하고 있다. 핵 군축 협상은 답보 상태여서 시간이 갈수록 핵전쟁 가능성은 점증하고 있다.

2015년 개봉한 영화 ‘마션’은 지구 멸망의 위기를 우주적인 관점에서 어떻게 해결할지에 대해 인류에게 큰 영감을 줬다. 영화에서 화성 탐사대 대원 마크 와트니(맷 데이번 분)는 화성에서 모래 폭풍을 만나 고립된다. 탐사대는 그가 사망했다고 판단, 그를 남기고 지구로 복귀한다.

그러나 극적으로 생존한 와트니는 감자를 심어 식량과 산소 문제를 해결하고 1년 넘게 화성에서 버틴 끝에 지구에서 파견된 구조대에 의해 구조된다.

아랍권 최초의 화성 탐사선 아말호가 지난 9일 화성 궤도에 성공적으로 진입했다는 소식이
전해지자 아랍에미리트 두바이의 거리에서 한 시민이 기뻐하고 있다.[로이터]

▶100초 남은 지구종말시계…위기의 지구= 아직도 화성으로 갈 바엔 차라리 ‘붉은 죽음의 땅’으로 불리는 사하라사막에 거주하는 게 낫다는 게 지구인들의 중론이다.
하지만 지구멸망시계가 100초가 아닌 수초를 남겨둔 시점이라면 지구 밖 이주는 선택이 아닌 필수가 될 수 있다.

미지의 세계에 대한 끝없는 호기심에서 비롯된 우주 탐사는 달 착륙에서 시작해 탐사선을 태양계의 끄트머리까지 보내는 데 성공했다. 또 화성에 탐사로버를 착륙시켜 수십억바이트의 탐사정보를 전송 받기에 이르렀다.
파란 지구의 종말이 얼마 남지 않았다는 경고등이 점멸하는 가운데 첨단 기술을 기반으로 붉은 화성을 향한 인류의 구애가 본격화되고 있다.

지구와 가까울 땐 5600만㎞, 멀 땐 4억100만㎞ 떨어진 화성에 닿으려는 인류의 노력은 태곳적부터 계속돼왔다.
인류는 1960년대 화성 탐사선을 처음 발사한 이래 60여년간 화성 도전의 역사를 써내려왔다.
공교롭게도 2월 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국의 화성 탐사선이 모두 화성에 도달하면서 지구인의 화성에 대한 관심은 그 어느 때보다 고조된 상태다.

UAE의 ‘아말(희망을 뜻하는 아랍어)’호는 지난 9일 화성 궤도에 진입했고, 중국의 ‘톈원 1호’는 10일, 미국의 ‘퍼서비어런스’는 18일 각각 궤도에 진입했다.

궤도 진입에 성공한 아말은 화성 시각으로 1년(687일)간 55시간마다 한 차례씩 화성을 공전하면서 상·하층부 대기 측정과 화성 표면 관측 및 촬영 등의 임무를 수행한다.
톈원 1호는 향후 약 3개월간 궤도를 돌며 화성 탐사 임무를 수행하고, 착륙 예정지역의 지형을 분석할 예정이다.
이어 오는 5~6월 소행성 등과의 충돌로 형성된 충돌 분지 중 태양계 최대 규모로 평가되는 ‘유토피아 평원’에 착륙할 예정이다.

퍼서비어런스는 궤도 진입 당일 대기권 진입, 하강, 착륙 등 까다로운 과정을 모두 통과해 화성의 고대 삼각주로 추정되는 ‘예제로 크레이터’에 안착했다.

미 항공우주국(나사·NASA)의 화성 탐사로버 ‘퍼서비어런스’가 화성에 착륙해 전개되고 있다.
[로이터]

▶화성 착륙한 탐사선, 물과 생명체 흔적 탐사에 ‘올인’=밤하늘에 붉게 빛나 ‘죽음의 행성’으로 불렸던 화성에 유독 인류가 주목하는 이유는 생명체가 존재하거나, 존재했을 가능성 때문이다.
그간의 탐사 활동으로 화성에 한때 물이 존재했을 가능성을 보여주는 증거가 탐지된 것이다.
최근 화성에 착륙한 탐사로버의 최우선 임무 역시 물과 생명의 흔적을 찾는 것이다.

미 항공우주국(NASA)의 5번째 화성 탐사로버인 퍼서비어런스는 화성에 존재했을지도 모를 고대 생명체 흔적을 찾고 지구로 가져올 토양·암석 샘플을 채취하는 임무를 수행하게 된다.
착륙 장소인 예제로 크레이터는 30억~40억년 전 강물이 흘러들던 삼각주로 추정돼 유기 분자와 기타 미생물 흔적을 발견할 수 있을 것으로 기대되는 곳이다.

각국의 화성 탐사 경쟁이 불붙은 건 미국과 소련 간 냉전이 한창이던 1960년대 무렵이다.
화성 근접비행에 처음 성공한 우주선은 1964년 11월 발사된 미국의 마리너 4호, 화성 궤도에 처음 진입(1971년)한 우주선 역시 미국의 마리너 9호로, 결과는 미국의 압도적 승리였다.

화성에 최초 착륙(1976년)한 우주선도 미국의 바이킹 1호, 착륙 후 최초 탐사 활동(1997년) 역시 미국의 탐사로버 소저너(1997년)였다. 2003년 탐사로버 스피릿과 오퍼튜니티는 화성에 한때 물이 있었다는 증거를 찾아내 전 지구를 흥분시켰다.
향후 주목할 점은 지금까지 각국 정부가 주도했던 우주 탐사 프로젝트에 민간 기업들이 본격적으로 뛰어들고 있다는 점이다.

민간 최초로 우주 정거장에 유인 우주선을 보내는 데 성공한 일론 머스크의 스페이스X는 오는 2026년까지 화성에 인간을 보내는 것을 목표로 하고 있다.

soohan@heraldcorp.com

화성 표면.[사진= BBC 갈무리]
출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

 

인류의 '화성 침공'···머스크 '화성이주' 꿈도 현실화될까

1960년 이래 인류 화성 탐사 도전 지속···국가 다양화
과학적 호기심, 국력 과시, 청년 희망 등 이유 달라
美 2035년경 유인탐사 목표···극한 환경 극복 관건

[이데일리 강민구 기자] 머나먼 우주 속에 빛나는 ‘붉은 행성’ 화성. 화성은 인류가 코로나19 같은 질병, 전쟁, 자원 고갈 등에서 벗어나 가장 이주할 가능성이 큰 행성이다. 영화 ‘아이언맨’의 실제 주인공인 일론 머스크 스페이스X 설립자가 화성에 식민지를 건설하고, 인류를 화성에 이주시키겠다는 계획을 제시해 주목을 받은 행성이기도 하다.

화성이 최근 전 세계 각국이 보낸 탐사선으로 북적이고 있다. 전통적인 우주 강국인 미국이 보낸 로버(화성탐사차량)가 화성대기권 진입부터 화성표면 안착까지 이뤄내는가 하면 중국이 궤도선, 착륙선, 로버로 구성된 ‘올인원(All in One)’ 탐사선을 선보이며 화성 탐사에 불을 지피고 있다.

여기에 우주개발 신흥국인 아랍에미리트(UAE)의 화성 탐사선까지 화성 궤도에 안착하면서 인류의 화성 탐사에 대한 기대감이 커지고 있다.

화성 퇴적층.[사진= BBC 갈무리]
출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

 

화성 탐사 이유는 각국마다 상이

전 세계 각국들은 왜 지금 화성탐사에 도전할까. 우선 시기적인 측면이 있다.
지구와 화성의 거리는 약 26개월을 주기로 가장 가까워진다. 지름길인 ‘발사의 창’을 이용하면 최적의 궤도를 이용해 화성 탐사에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있기 때문에 3개국의 발사도 지난해 7월 말 이뤄졌다.

탐사국들의 공통적인 탐사이유는 과학적 호기심때문이다. 화성에서 대기 환경을 분석하거나, 암석·토양 시료를 분석해 고대 생명체의 흔적을 찾는 사례가 대표적이다.
수집한 정보들은 인간 유인 탐사를 위한 정보로 활용할 수 있다.

다만 국가별로 우주개발을 바라보는 전략은 다르다. 미국은 인류의 화성 거주를 목적으로 헬리콥터, 이산화탄소·산소변환장치(MOXIE)를 통해 인간 정주 환경 구축을 목표로 신기술을 시험하고, 우주개발을 추진한다.
반면 중국은 유인 화성탐사에 도전하면서 미국에 대응할 우주 강국 건설을 목표로 한다.

UAE는 산유국에서 벗어나 젊은 층에게 우주개발에 대한 꿈과 희망을 제시해 우주개발 기술의 산업적 활용과 일자리 창출 기회로 활용하겠다는 목표를 갖고있다.

이창진 건국대 항공우주정보시스템공학과 교수는 “중국과 UAE가 우주탐사를 수행한다면 미국은 한 단계 더 높은 우주개발을 통해 인간 정주 환경을 탐색한다”며 “국가별로 다른 관점을 갖고 있지만 국가적인 비전을 기반으로 화성을 개척하는 부분은 인상 깊게 봐야 한다”고 조언했다.

화성 극한 환경 견뎌내야

인류의 유인탐사는 언제쯤 이뤄질까. 지난 1960년 구소련이 인류 최초 화성 탐사선인 ‘마스닉 1호’를 발사한 이래 60여년 간 화성 개척이 이뤄졌다. 구
소련(러시아)에 이어 미국, 일본, 유럽, 인도, UAE까지 다양한 국가들이 합류했지만, 화성 표면 착륙에 성공한 국가는 미국과 구소련밖에 없을 정도로 난이도 높은 기술력이 필요하다.

가장 앞선 기술력을 갖춘 미국항공우주국(NASA)은 퍼서비어런스가 채취한 시료를 밀봉해 보관하고, 2026년 7월께 후속 탐사선을 발사해 시료를 지구로 반환할 계획이다. 이후 2035년께 인간 유인 화성탐사도 추진한다.
다만 전문가들은 유인탐사까지 시간이 더 소요될 것이라고 예상했다. 무인탐사를 통해 화성 환경에 대한 검증이 이뤄져야 하며, 화성의 극한 환경을 견딜 인프라도 구축해야 한다는 얘기다.

수송 문제도 관건이다. 현재 무인탐사선이 화성까지 도달하는데 편도로 6~7개월의 기간이 걸린다.
유인 탐사에서 승무원 무게, 안전장치 등을 고려하면 최소 9개월의 기간이 필요하다.
현재 스페이스X에서 화성까지 가기 위한 우주선 ‘스타십’ 시제품 성능을 검증하는 단계로, 개발이 끝나면 국제우주정거장(ISS)에 민간유인우주선이 왕복한 것처럼 화성까지 빠르고 안전하게 이동할 가능성도 있다.

실제 유인 화성 탐사가 이뤄지기 위해선 인간이 활용할 인프라도 현지에 구축해야 한다. 화성의 대기는 이산화탄소가 96%이며, 아르곤과 질소 등으로 이뤄져 있다.
기압이 지구 1000분의 7 수준에 불과하다.

기온은 겨울철 영하 160도까지 내려가며, 여름철에는 20도까지 올라가는 등 영하 63도 수준을 유지한다.
인류가 거주하기에는 사실상 불가능한 환경이다.

문홍규 한국천문연구원 책임연구원은 “지구와 달리 화성은 자기장이 희박해 태양풍과 우주선에 노출되기 때문에 온도, 방사선 환경에 견딜 방법도 찾아야 한다”며 “중력도 지구 대비 3분의 1수준이며, 계절풍이 불 때 모래바람으로 뒤덮인다는 특징에 대비한 해법도 필요하다”고 말했다.

최근에는 화성에서 필요한 물건을 현장에서 만들어 조달하는 우주자원현장활용(ISRU)에 대한 국제협력과 연구도
활발해지고 있다.

신휴성 한국건설기술연구원 미래융합연구본부장은 “달 탐사를 비롯해 화성 탐사가 단순히 왕복하는 개념을 넘어 오랜 탐사활동을 수행하기 위한 패러다임으로 전환 중이며, 인간이 달에 머물기 위한 기반 시설 구축에 대한 필요성이 커질 것”이라며 “반복적인 탐사활동에 필요한 인프라를 현지에서 조달해 블록, 건설자재를 만드는 연구도 이뤄지고 있다”고 강조했다.

유럽우주국의 엑소마스 기체 추적 궤도선의 CaSSIS 카메라가 촬영한 화성 표면.[사진= BBC 갈무리]
출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

 

미국의 화성 탐사 로버 퍼시비어런스호 이미지.[사진= NASA 갈무리]
출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

 

 

 

 

 

오닐 교수가 주장한 ‘스페이스 콜로니’ 가상 모습 [자료:블루 오리진]

 

 

 

우주 택배' 시대 열린다?..외계인 베조스의 '큰 그림'

1975년 미국 공영방송 PBS의 한 대담 프로그램. 과학 작가인 아이작 아시모프와 제러드 오닐 프린스턴대
교수가 대담자로 나섰다.
주제는 '인류의 미래'. 이 자리에서 물리학자인 오닐은 먼 미래 우주에서 거주하는 인류의 모습을 묘사한다.

한정된 자원의 지구를 떠나 우주로 향한 인류는 거대한 우주 인공도시에 자연환경을 조성해 마치 지구에서와 같은 삶을
살아간다.
훗날 오닐을 유명하게 만든, 우주 인공도시 '스페이스 콜로니'의 개념이다.
외형은 영화 '인터스텔라'에서 미래 인류가 살아가는 '쿠퍼 스테이션'과 비슷하다.

블루 오리진 우주선

 

아폴로 11호를 바라보며 어린 시절부터 우주의 꿈을 키워 온 제프 베조스 아마존 CEO에게도 모교 교수인 오닐의 개념은 큰 영향을 끼쳤다.

2000년 사재를 털어 우주항공 기업 '블루 오리진'을 만들고 매년 아마존 주식을 팔아 10억 달러씩 투자금을 넣어온 것도 
베조스는 2016년 '스타트렉 비욘드'에서 외계인 역할을 맡은 뒤 외계인이란 별명을 얻기도 했다.
그는 일부 언론 인터뷰에서 농담 섞인 말로 "우주 사업을 하기 위해서 아마존을 하고 있다"고 말하곤 했다.
전 세계에서 가장 큰 온라인 상거래 업체를 일궈냈지만, 자신이 마지막 있을 곳은 우주사업이란 얘기다.

최근 베조스가 올해 3분기에 아마존 CEO에서 물러나겠다고 전격 밝힌 뒤, 새삼 블루 오리진이 주목받고 있다.
이미 그는 수차례 아마존 블로그를 통해 "앞으로는 우주 사업에 집중할 것"이란 의사를 밝혀 왔다.
지난해까지 3년 연속 세계에서 가장 부자로 꼽힌 그가 바라보는 인류의 미래는 '우주'다.

"지구는 유한하다.
인간이 계속 성장하려면 우주로 나아가야만 한다."

2019년 블루 오리진 사업 설명회를 하며 베조스는 우주 진출의 불가피성을 강조했다.
우주 개척이란 인류에게 선택사항이 아닌, 무조건 가야만 하는 길이라는 시각이다.
현재 세계 부호 1, 2위를 다투는 베조스와 일론 머스크(테슬라·스페이스X CEO)는 이런 점에서 생각이 비슷하다.

머스크 역시 지구에서 인류가 더는 살지 못하게 되는 시점을 준비해야 한다며 화성 진출을 주장해 왔다.
그는 가까운 미래에 화성에 대규모 인류 기지를 건설하는 게 목표다.

제프 베조스 아마존 CEO

 

 

물론 세계에서 가장 돈을 잘 버는 인간, 베조스가 단지 인류애를 위해 우주 사업을 하는 건 아니다.
지난 30년 가까이 '인터넷'에서 돈맥을 찾은 그는 앞으로는 '우주'에 길이 있다고 보고 있다.
베조스의 블루 오리진은 몇 가지 우주선을 개발 중이다.
재사용 가능한 유인 우주선인 '뉴 셰퍼드', 행성 간 운송선인 '뉴 글렌', 대규모 달 착륙선인 '블루 문'이다.

단기적으로 블루 오리진은 뉴 셰퍼드를 활용한 우주여행을 계획하고 있지만, 중장기적으론 뉴 글렌이 주력으로 꼽힌다
행성 간 자원이나 물자를 운송하는 '우주 택배' 사업이다.

베조스에게 우주 진출은, 지구를 덮은 '아마존 생태계'를 우주로 확장하는 의미다.
달을 비롯한 우주 거주자들이 아마존을 통해 물건을 주문하면, 블루 오리진이 우주로 배송한다.

이 과정에서 우주 인터넷 사업 '아마존 카이저'와 우주 빅데이터 클라우드 사업 '아마존 웹서비스(AWS)'도 순항할 수 있다.
베조스에게 우주란 자신의 꿈을 실현하는 공간이자, 자신의 평생 사업 '아마존'이 한 차례 성장하는 계기인 셈이다.

 

이승종 기자 (argo@kbs.co.kr)

저작권자ⓒ KBS(news.kbs.co.kr) 

 

 

 

 

스타십 시리얼 넘버 9(SN9)이 고고도(high-altitude) 시험 발사를 앞두고 있는 모습.
[사진=SpaceX]출처 : 헬로디디(https://www.hellodd.com)

 

 

 

 

 

 

 

 

화성 착지를 위한 ‘공포의 7분’. 그래픽=차준홍 기자 cha.junhong@joongang.co.kr

[출처: 중앙일보] 

▲ 화성 표면에 폭 40㎞, 깊이 2.5㎞, 길이 500㎞ 이상으로 형성된 ‘다오 밸리스’ 협곡의 모습.
화성 표면에는 이 같은 모양의 협곡들이 많이 있는데 지표수나 지하수로 인해 형성된 것으로 추정된다.
유럽우주국(ESA)·미국 럿거스대 제공

장규열
한동대 교수

 불가능한 꿈

 

코로나19로 전 세계가 어려움을 겪는 가운데, 특히 미국은 힘든 상황을 지나고 있다.
코로나19로 인한 사망자수가 오십만을 넘었다.
백신접종과 치료제개발이 희망을 준다지만, 일 년 넘게 경제, 사회, 문화의 틀을 바꿔 놓은 감염병의 여파는 이후에도 지속적으로 인류를 힘들게 할 터이다.

나라 간 경제적 질서와 힘의 균형에도 영향을 미치며 이전으로 돌아가는 일은 쉽지 않을 것이다.
그런 가운데에도 미항공우주국(NASA)가 우주탐사선 퍼시비어런스(Perseverance)호를 성공적으로 화성에 착륙시켰다.
미국인들은 코로나19의 역경을 잠시 잊고 열광하였으며 이를 새로운 개척의 역사로 바라보는 듯하다.
땅 위에서 겪는 난관의 틈바구니에서 신선한 희망을 찾으려는 미국인들의 노력이 아닌가.

화성. 태양계에서 지구 다음 네 번째 행성. 지름이 지구의 절반 정도 되는 작은 행성으로 희박한 대기는 거의 이산화탄소로 이루어져 있으며, 물의 존재는 확인되었지만 생명체는 발견되지 않았다.
평균 대기온도가 영하 23도라 사계절은 있으되 사람이 살 수 있는 환경은 아니다. 그럼에도, 미국은 인간의 다음 체류지로 화성을 주목한다.

테슬라(Tesla)의 일란머스크(Elon Musk)는 우주개발을 위한 사기업 스페이스엑스(SpaceX)를 설립하여 수년 내에 인간을 화성에 보내고 인간의 생존이 가능한 환경으로 바꾸어 낼 것이라고 선언하였다.
화성에서 인간이 편안하게 살 수 있기까지 줄잡아 ‘천 년’이 걸릴 것으로 예상한다는 강연을 태연하게 들으며 미국인들은 기대를 한층 높이 건다.

어떻게 그럴 수 있을까.
개척정신. 도전정신. 탐험정신. 불굴의 의지.
오늘 그 어떤 어려움이 닥친다 해도 역경을 헤쳐가면서 동시에 미래를 향한 구상과 기획의 끈을 놓지 않겠다는 다짐이 아닐까.

코로나19의 혼란 속에서도 탐사선이 보내오는 화성의 찬란한 밤하늘 사진과 화성의 바람소리 한 자락에 흥분하는 그들에게 개척정신이 보이지 않는가. ‘코스모스(Cosmos)’와 ‘창백한 푸른 점(Pale Blue Dot)’을 저술한 칼세이건(Carl Sagan)은 우주사진에서 작은 점 지구를 주목하면서 ‘정착할 수 있는 행성이 아직은 없다.

좋든 싫든 인류는 당분간 지구에서 버텨야 한다’고 적었지만, 미국인들은 그 ‘당분간’을 또다시 앞당기려 하는 게 아닌가. 그것도 코로나19의 와중에. 쿠바의 혁명가 체게바라(Che Guevara)는 ‘불가능한 꿈을 가지자’고 하였다.
불가능한 무엇에 도전하지 않고는 의미있는 발전을 기대할 수 없다. 가능한 일만 반복해서는 뛰어난 도약을 거둘 수 없다.

지난 세월, 대한민국은 수많은 불가능을 뚫고 오늘에 도달하였다.
오늘에 만족하며 멈추는 일은 없어야 한다.
벌어지는 일에만 주목하면 새로운 내일을 기약하지 못한다.
현재 문제를 해결하면서, 미래(未來)를 준비해야만 나라다운 나라가 선다.

보이지 않는 승부처가 어디인지 끊임없이 모색하는 오늘이어야 한다.
오늘에 붙들리지 않고 내일을 바라보는 세대를 길러야 한다.

저작권자 © 경북매일(www.kbmaeil.com) 

NASA가 화성에 쏘아 올린 탐사로버 그래픽=김주원 기자 zoom@joongang.co.kr

[출처: 중앙일보] 

퍼서비어런스

[출처: 중앙일보] 

 

김규나 소설가

앤디 위어, ‘마션’.