미국 항공우주국(NASA)이 화성 대기의 96%를 차지하는 이산화탄소에서 산소를 추출하는 데 처음으로 성공했다. 무인 헬기 ‘인저뉴이티’가 화성에서 첫 동력 비행에 성공한 데 이어 자급자족에 필수적인 산소까지 만들어내면서 지구 밖에 새로운 정착지를 건설하는 시도에 속도가 붙을 것으로 기대된다.
NASA는 2월 화성에 착륙한 탐사 로버 ‘퍼시비어런스’에 실린 산소 생산 실험 장치인 ‘목시(MOXIE)’를 이용해 화성 대기의 이산화탄소에서 처음으로 산소를 추출하는 데 성공했다고 22일(현지 시간) 밝혔다.
20일 진행된 첫 실험에서 목시는 약 1시간 동안 5.37g의 산소를 만들어냈다. 이는 우주비행사 1명이 10분간 호흡할 수 있는 양이다. 화성 표면에서 우주인 4명이 1년간 사용하는 산소량은 약 1t이다. 무게 17kg에 자동차배터리 크기 정도인 목시는 시간당 최대 10g의 산소를 생산하도록 설계됐다.
목시의 산소 발생 방식은 식물의 광합성과 비슷하다. 이산화탄소를 흡수해 오염물을 제거하고 산소와 일산화탄소로 분리한다. 이때 내부 온도가 800도까지 치솟는데 목시는 이를 견디기 위해 3차원(3D) 프린팅된 니켈합금으로 만들어졌다. 목시 표면의 얇은 금 코팅은 고열을 적외선으로 방출해 퍼시비어런스의 내부 손상을 막는다.
화성에서 만든 산소는 우주 비행사의 호흡용으로 쓸 수 있을 뿐만 아니라 우주인들이 지구로 돌아오기 위한 로켓 추진제로도 활용할 수 있다. 화성에 4명의 우주인을 보내려면 약 7t의 연료와 25t의 산소가 필요하다. 지금은 산소를 모두 지구에서 가져가야 하는데 현지에서 조달할 수 있다면 훨씬 경제적이다.
목시는 앞으로 약 2년(지구 시간, 화성일 기준으론 1년) 동안 최소 9차례 산소를 만들어내는 실험을 진행한다. 각기 다른 시간과 다양한 대기 조건, 기온 환경에서의 실험이 순차적으로 이뤄진다.
김민수동아사이언스기자 reborn@donga.com
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