인류가 화성에 정착하는 데 꼭 필요한 핵심 기술 5가지

 

인류가 존재하는 한 과학 기술의 발전은 멈추지 않을 겁니다. 향후 수십 년 안에 유인 화성 비행 계획이 진행되고 있는 지금, 과학의 발전이 멈추면 곤란해지겠죠. NASA(미항공우주국)에서는 화성에 유인 우주선을 보낼 그 날을 2030년대 초반으로 잡고 있는데요.

 

 

 

그러나 무사히 화성에 도달하기 위해서는 반드시 필요한 핵심 기술들이 존재합니다. 그럼 해외의 과학 잡지에 소개된 그 핵심 기술 5가지가 무엇인지 하나하나 살펴보도록 하겠습니다.

 

1. 물 추출 기술

최근 화성의 적도에서 상당량의 수소가 발견되면서 물이 존재할 가능성이 있다는데요. 만약 물이 존재한다고 해도 화성의 토양에 존재하는 얼음에 의지해야 합니다. 물의 추출은 마이크로파를 이용해 물을 기체화시켜 그 증기를 지표로 운반하는 과정으로 생각할 수 있죠.

 

이러한 장치는 지구상에서는 테스트 되고 있지만, 화성에서의 테스트는 아직 실현되지 않았습니다. 영구 기지를 화성에 설치하는 경우 물을 추출하는 기술은 필수적입니다. 식수뿐만 아니라 물을 수소와 산소로 분리해 산소를 공급하는 등 여러 가지 이용방법이 있기 때문입니다.

 

2. 화성 전용 슈트

화성의 환경은 지구와 완전히 다르기 때문에 화성에 이주하는 사람들은 건강에 심각한 문제가 생겨 생존 자체가 어려울 수 있습니다. 그것을 극복하기 위해서는 최신 우주복보다 훨씬 진보한 화성 전용 슈트가 필요한데요.

 

지구는 대기와 자기권의 자기장이 인간을 보호해주고 있지만, 화성은 방사선이 쏟아지는 곳입니다. 따라서 화성으로의 여행은 매우 위험하고, 인간의 몸을 안전하게 보호할 수 있는 방어장치가 필요하죠. 또한, 화성 전용 슈트는 충분한 보호 성능을 제공하면서도 가벼워야 합니다.

 

3. 우주선

유인 우주선을 보내는 것은 무인기를 사용하는 것과는 차원이 다른 이야기입니다. 화성보다 200배나 가까운 달조차 손에 꼽을 만큼 유인 비행이 이루어지고 있는 것이 그 이유죠. 인간이 화성을 탐사하는 꿈의 실현을 위해 NASA는 오리온(Orion)이라는 우주선을 개발하고 있는데요.

 

화성으로의 유인 비행을 염두에 두고, 4명의 우주 비행사를 6~9개월간 화성에 보낼 수 있도록 설계되어 있습니다. 하지만, 오리온의 첫 임무는 2030년대 초반까지 실현되지 않을 것으로 보입니다. 다만, 그 이전에 달과 소행성으로 떠나는 실험 비행이 예정되어 있다고 합니다.

 

 

오리온은 지난 2014년 12월 무인 첫 비행을 시작했는데요. 이것은 비행 실험임과 동시에 방사선의 영향에 대한 데이터를 수집할 목적이었습니다. 화성 유인 비행의 성패는 오리온 우주선의 성공 여부에 달려 있다고 해도 지나친 말이 아니죠.

 

 

4. 연료

앞서 설명한 오리온은 비교적 작은 우주선입니다. 하지만, 긴 여행 동안 우주 비행사의 건강한 생활을 위해 더 큰 거주 모듈이 필요하죠. 그리고 큰 우주선을 화성까지 보내기 위해서는 연료 또한 굉장히 많아야 합니다.

 

여기서 문제가 되는 것은 연료가 많으면 그만큼 무게가 늘어나고, 공간도 많이 차지하기 때문에 우주로의 비행이 어려워집니다. 해결 방법은 효율적인 연료의 개발을 들 수 있는데요. 현재 대부분의 우주선은 화학추진 시스템을 채택하고 있습니다.

 

 

그러나 NASA는 태양전기추진 시스템(SEP)을 개발 중이죠. 이것은 태양 에너지를 이용해 기존의 시스템보다 우주선을 훨씬 가볍게 만드는 것입니다. 다만, 태양 전지판은 기존의 화학추진 시스템보다 힘이 약해 필요한 추진력을 얻기 힘들죠.

 

그래서 태양전기추진 시스템을 이용해 미리 보급 물자 및 장비를 화성까지 보내고, 나중에 기존의 화학추진 시스템으로 신속하게 우주 비행사들을 화성에 도달시키는 방법도 제안되고 있습니다.

 

5. 농업 기술

화성의 일조량은 지구의 60%에 지나지 않으며, 화성의 흙에는 다량의 산화철이 함유되어 있어 식물이 자라기 어려운 조건입니다. 때문에 화성으로 가는 이주민들은 수경 재배 또는 땅속의 산화철 제거 같은 처리 기술이 필요하죠.

 

현재 NASA는 미국 애리조나 대학의 연구진과 함께 우주 농업을 염두에 둔 팽창식 온실의 프로토타입을 개발하는 데 성공했는데요. 수경 식물 재배뿐만 아니라 자연광과 인공적인 LED 조명을 사용할 수 있도록 설계되어 있습니다.