[과학을 읽다]화성으로 이사오니 잠이 영 안와

'마스원'…2025년 인류 이주계획 진행중

화성은 지구중력 3분의1, 하루 24시간50분
NASA, 식량보급-인체영향 등 입체적 실험 진행

▲오리온 우주선.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자] 화성(火星)에서 인류는 어떻게 살 수 있을까. 앞으로 10년이 지나면 자연스럽게 알 수 있다. 2025~2030년에 인류를 화성에 보내는 '마스원(Mars One)' 프로젝트가 진행되고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 차세대 우주선 '오리온(Orion)'을 차근차근 준비 중이다. 한번 가면 돌아올 수 없는 여행이다. 하루도 길고 지루한 나날이 이어지면서 '잠 못 드는 밤'이 이어질 것으로 예상된다.

화성에는 현재 착륙 탐사선이 두 개 있다. 큐리오시티와 오퍼튜니티가 주인공들이다. 이들은 화성 지표면을 조금씩 움직이면서 다양한 자료를 보내오고 있다. 화성은 태양계에서 지구와 가장 비슷한 행성임에는 틀림없어 보인다. 물과 생명체 존재 여부를 두고 가능성이 가장 많은 이 화성에 최초로 인류는 '우주식민지'를 건설한다.

인류가 화성에 도착하기 전에 각종 물자를 실은 화물 우주선이 화성에 먼저 도착한다. 이 화물선에는 캡슐 형태의 주거지는 물론 우주에서 재배가 가능한 식물, 각종 의료장비 등 일상생활에 필요한 물품이 모두 포함된다. 인류가 화성에 도착하면 이 물품을 특정 지역에 건설하기 시작한다. 캡슐 형태의 집을 만들고 척박한 화성에서의 삶을 시작한다.

나사는 이미 하와이에서 우주 물자와 인력을 운송할 우주선에 대한 모의착륙 실험 등을 진행하고 있다. 비행접시 형태의 착륙 우주선은 5.4㎞(1만8000피트) 상공에서 떨어뜨려 속도를 낮추면서 최종 낙하산을 펼쳐 안전하게 지상에 도착하게 하는 실험이다.

2016년 3월에는 화성 내부를 연구할 착륙 탐사선 '인사이트(InSight)'가 발사된다. 인사이트는 화성 지표면 안을 뚫고 들어가 구성요소를 살펴본다는 측면에서 인류의 새로운 도전이다. 큐리오시티와 오퍼튜니티의 지상에서 활동과 달리 인사이트는 화성 지표면을 5m 정도 뚫고 들어가 행성 내부가 어떻게 구성돼 있는지에 초점이 맞춰졌다. 화성의 겉과 안을 모두 살펴보겠다는 것이다.

인사이트 프로젝트의 책임자인 나사 제트추진연구소의 톰 호프만(Tom Hoffman) 박사는 "나사와 협력 국가들이 인사이트와 관련해 오는 11월에 시스템 통합을 위한 하드웨어 작업 등에 나설 것"이라며 "인사이트는 화성 탐사에 있어 새로운 이정표를 만들 것"이라고 설명했다.

우주 공간에서 식물 재배에 대한 연구 작업도 조금씩 진척을 보이고 있다. 최근 민간우주업체 스페이스X가 만든 '드래건(Dragon)' 화물선에 각종 채소가 실려 우주공간으로 옮겨졌다. 국제우주정거장(ISS)에서 재배를 한다. 화성에서 인류가 오랫동안 버텨내고 살기 위해서는 정기적이고 안정적 식량 공급시스템 확보가 중요하다.

우주선도 준비 중에 있다. 오리온 우주선이다. 화성에 인류를 보내기 전에 오리온 우주선은 소행성에 착륙하는 과정을 거칠 계획이다. 오리온의 첫 시험발사는 2017년에 예정돼 있다. 화성에 대한 추가 탐구를 위해 착륙 탐사로봇을 보내고, 우주에서 식물을 재배하고, 먼 거리까지 갈 수 있는 우주선까지 예정된 일정에 따라 착착 진행되고 있다.

이런 장비와 시스템에 앞서 가장 중요한 것은 인류의 적응력이다. 화성의 하루는 약 24시간50분이다. 지구보다 40~50분 정도 길다. 중력도 지구의 3분의1 정도이다. 극미량의 중력에서 인류가 버텨내기 위해서는 적응이 필요하다. 하루가 24시간 보다 길다는 것도 생체 리듬에 끼치는 영향이 적지 않다. 잠을 이룰 수 없다. 나사는 이를 위해 하와이우주탐험시물레이션(HISEAS)을 구축했다. 하와이에 만들어진 HISEAS는 식량 보급은 물론 철저하게 단절된 상태에서 인간에게 미치는 영향, 지구와 다른 곳에서 먹고 자고 입는 모든 것을 실험한다. 하와이의 토양이 화성과 비슷해 실제 우주 비행사들의 적응에 많은 도움이 될 것으로 예상된다.

최근 과학 전문잡지 뉴사이언티스트는 2025년 화성으로 출발한 후보자 중 한 명인 로버트 스와츠 천체물리학자의 인터뷰를 실어 눈길을 끌었다.

그는 인터뷰에서 화성에 가기로 결정한 것에 대해 "우주비행사들에게는 큰 꿈이 있다"며 "화성에서는 많은 일들이 일어날 것이고 그것은 내가 도착하면 실제로 일어날 일들이기 때문에 망설일 이유가 없었다"고 답했다.

화성에서 문제가 발생하고 지구에 도움을 요청하기 위해서는 통신을 이용해야 한다. 화성에서 지구까지 통신하는데 걸리는 시간은 약 20분이 걸릴 것으로 예상된다. 그런데 문제는 통신이 접수되고 지구에서 필요한 물품을 보내는 데 1년 가까이 걸린다는 점이다. 비상상황이 발생하면 지구로부터 도움을 받지 못하고 현지에서 직접 대응할 수밖에 없다.

지구로부터 도움이 받기 위해서는 1년을 기다려야 하는데 어떻게 대처할 것이냐는 물음에 스와츠 박사는 "나는 전기와 기계장치에 전문적 지식을 갖추고 있다"며 "제한된 자원으로 버티기 위해서는 임기응변이 필요하고 그런 대처법을 화성으로 가기 전에 입체적으로 습득할 것"이라고 자신감을 표현했다.

마스원 계획은 '돌아오지 못하는 여행'으로 잘 알려져 있다. 지구에서 화성으로 갈 수는 있는데 화성에서 지구로 귀환하는 것은 불가능하다는 것이다. 지구를 떠나 화성에 도착하면 죽을 때까지 그곳에서 살아야 한다. 스와츠 박사는 "나는 결혼하지 않았고 부모님과 형제, 조카가 있다"며 "화성은 돌아올 수 없는 길이기에 더 멀리 갈 수 있는 것"이라는 답으로 대신했다.

지구를 떠나는 것이 두렵지 않느냐는 질문에 스와츠 박사는 "웃고 울면서 떠날 것"이라고 간단하게 답한 뒤 "지금부터 10년이 지나면 내 나이 54세가 된다. 떠날 준비가 충분한 나이다. 화성 우주비행사에 가장 적합한 나이는 60~70 정도라고 나는 생각한다. 충분히 건강하고 무엇보다 인생의 맛을 느낄 수 있는 유머가 넘쳐나기 때문"이라고 웃었다.