화성에서 그냥 죽을래? 채소 키우며 살래?

내달 개봉 영화 ‘마션’에 구현된 화성생존에 필요한 NASA 기술

‘붉은 행성’ 화성은 인류의 새로운 삶의 터전이 될 수 있을까. 10월 개봉하는 영화 ‘마션’은 인간의 화성 생존기를 다룬다. 영화 개봉을 앞두고 미국항공우주국(NASA)은 화성 생존을 위한 ‘우주 의식주’ 기술을 공개했다. ‘베지’를 이용해 식물을 재배하고(①), 화성의 척박한 환경 에 최적화된 ‘헤라’에 머물며(②), 우주복은 ‘Z-2’를 입는다(③). NASA는 화성 이곳저곳을 돌아다닐 수 있는 다목적 우주개발차량(MMSEV)도 개발하고 있다(④). 미국항공우주국(NASA) 제공

“포기하고 죽을 게 아니라면 살려고 노력해야지.”

다음 달 개봉하는 영화 ‘마션(Martian)’은 지구인의 화성 생존기를 담았다. 임무를 수행하던 중 사고로 화성에 홀로 남겨진 미국항공우주국(NASA) 대원이 1년 반이 넘는 기간 동안 화성에서 지내며 생존을 위해 사투를 벌인다. NASA는 최근 홈페이지를 통해 실제로 ‘화성 서바이벌’을 위해 개발된 우주 기술을 공개했다.

○ 상추 키우고 소변 재활용

가장 중요한 건 음식이다. 화성은 타원 궤도로 공전하고 있어 지구와 화성 사이의 거리는 계속 바뀐다. 최단 거리가 약 5460만 km다. 화성에 물품을 보급하는 우주선이 도착하려면 최소 9개월이 걸린다. 실제로 2012년 화성에 도착한 탐사 로봇 ‘큐리오시티’는 5억6600만 km를 253일간 날아갔다. 이 때문에 화성에서는 식용 식물을 직접 재배해야 한다.

NASA는 ‘베지(Veggie)’라는 우주 농사법을 개발했다. 베지는 인공 빛으로 식물을 키우는 수경재배 시스템이다. 지난해 국제우주정거장(ISS)에서는 우주인들이 베지로 상추를 기르는 데 처음으로 성공했다. 지난달에는 우주인들이 국제우주정거장에서 재배한 상추를 먹는 모습이 NASA TV로 생중계됐다.

생존에 필수적인 물과 산소도 직접 생산해야 한다. 물은 우주인의 소변이나 땀, 손 씻은 물 등을 모아 정화하는 ‘물 재활용 시스템(WRS·Water Recovery System)’에서 얻으면 된다. WRS는 2008년 국제우주정거장에 처음 설치돼 현재 사용되고 있다. 산소는 물을 전기분해해 공급받아야 한다.

○ 거친 모래바람 막아 줄 ‘화성 집’

화성은 지구 생명체가 살기에 결코 호락호락한 곳이 아니다. 시시때때로 불어오는 모래바람과 영하 63도의 극한 환경은 화성에서의 생존을 어렵게 만드는 요인이다. NASA는 화성의 거친 환경을 잠시 피해 갈 수 있는 ‘화성 집’으로 ‘헤라(HERA)’를 고안 중이다. 헤라는 돔 형태의 2층짜리 막사로 내부는 거주시설과 위생시설, 작업실 등으로 이뤄졌다. 이곳에서 우주인들은 14일 동안 머물 수 있다.

화성 집에 조명을 켜고 적당한 온도를 유지하는 동력은 태양전지에서 얻는다. 현재 국제우주정거장은 태양전지로 84∼124kW(킬로와트)의 전력을 공급받는다. 이 정도면 40가구가 꾸준히 쓸 수 있는 양이다.

○ 유연하고 빛나는 우주복

화성에서 생활하는 우주인은 필히 우주복을 입어야 한다. 지난해 NASA는 새로운 우주복 ‘Z-2’를 발표했다. Z-2에는 동료끼리 쉽게 위치를 파악할 수 있도록 가슴과 옆구리 등에 발광 소재를 붙였다. 또 두껍고 딱딱한 기존 우주복과 달리 첨단 복합소재를 사용해 튼튼하면서도 유연하게 만들어 움직임이 자연스럽다.

하지만 현재로서는 Z-2도 화성의 모래바람에는 속수무책이다. 화성에는 각종 먼지가 섞인 모래바람이 많이 부는 만큼 우주복에 묻은 먼지가 우주선을 오염시키지 않도록 설계해야 한다. NASA는 우주복의 등에 우주선과 연결되는 장치를 달아 임무를 끝낸 우주인이 우주복은 바깥에 벗어 놓고 연결 장치를 통해 몸만 우주선으로 들어갈 수 있는 방안을 고려하고 있다.

이 밖에 NASA는 인류를 태우고 화성까지 날아갈 우주선용 이온엔진도 개발을 마쳤다. 이온엔진은 이온을 발사해 얻는 추력으로 우주선을 움직이며, 수년간 빠른 속도를 유지하는 게 가장 큰 장점이다. 2012년 소행성 ‘베스타’를 탐사한 ‘돈(DAWN)’에도 이온엔진이 달렸다. NASA는 화성 안에서 우주인의 발이 돼 줄 ‘다목적 우주개발차량(MMSEV)’도 개발 중이다.

신선미 동아사이언스 기자 vamie@donga.com