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by NewNewyorker May 21. 2021

선진국들의 우주 굴기
그 목표가 화성인 까닭은?

다음 지구가 되기 위한 가장 좋은 조건… 그러나 여전히 난제는 있어

화성이 핫하다. 중국이 탐사 로버 주룽을 처음으로 착륙에 성공하면서 미국을 제외한 두 번째 화성 탐사선을 가진 국가가 되었다. 여기에 질세라 미국의 나사는 인저뉴어티에 포함된 드론을 통해 지구 밖에서 첫 동력 비행을 성공시키면서 한발 더 앞서 나갔다.

테슬라로 잘 알려진 일론 머스크는 자신의 우주 산업 기업인 스페이스 X를 통해 수년 내에 화성에 정착지를 건설하겠다는 포부를 내 보이고 있다.

그런데 그 누구도 왜 화성이 지구의 다음 행성인 테라포밍 지역으로 떠오르는지에 대해서는 답을 해 주지 않고 있다. 이번에는 바로 인류의 다음 행성으로 떠오르고 있는 화성이 왜 우리에게 지구를 대체할 수 있는 지역으로 가장 각광받고 있는지 알아보고자 한다.

인류의 생존 환경과 비슷한 환경을 찾는 것이 급선무

화성 이미지 (NASA 제공)

테라포밍은 인류가 지구 이외에 다른 거주 가능 지역을 찾는 것을 말하는 것으로 이를 위해서는 다양한 선제 조건이 만족되어야만 한다.

그중 가장 중요한 조건 중의 하나인 기온은 물리적으로 지구와 가장 가까운 금성이 테라포밍을 위해서는 최악의 조건을 가진 지역이라 할 수 있는 중요한 차이를 만든다. 사실 금성의 대기는 기온이 500도(섭씨)나 될 정도로 뜨거워 인류가 거주하기는 불가능한 지역이라 할 수 있다.

온도 다음으로 중요한 것이 바로 물의 유무인데 토성의 위성인 타이탄은 가스 형태의 물이 존재하는 것으로 알려졌지만 거리가 너무 멀어 인류가 정착하기는 어렵다는 것이 과학계의 중론이다. 같은 이유로 목성의 위성으로 알려진 유로파 역시 테라포밍을 위해서는 최악의 조건을 가지고 있다고 평가받고 있다.

반면 화성은 거리상으로도 이점을 가지고 있을 뿐만 아니라 대부분의 태양계 외부 행성들이 가스 형태의 대기를 가지고 있는 것과는 달리 지표면이 암석으로 되어 있다는 특징을 가지고 있다.

화성의 물이 흐른 흔적

여기에 자전 주기 역시 지구와 거의 비슷한 24시간 37분으로 알려져 있다. 여기에 지구와 같이 자전축이 기울어져 있어 계절의 변화 역시 비슷한 수준으로 보인다.

더욱이 물 역시 극지방에 얼음 형태로 관측되었으며 오랜 세월 동안 물이 흐른 흔적 역시 발견할 수 있어 대체적으로 과학자들은 지표면 이외에 지하수가 남아 있을 가능성도 있다고 평가하고 있다.

NASA에서 준비중인 화성 식민지 건설 유닛

여기에 지구와의 거리도 비교적 가까운 수준으로 5천6백만 킬로미터로 지구에서 화성까지 왕복하는데 520일 정도가 지금은 소요되는 것으로 알려졌다. 여기에 공전 주기를 계산해 가장 가까운 시기에 출발할 수 있다면 시간을 더 줄일 수 있는 것으로 알려지면서 이동 거리 역시 상당한 이점이 있는 것으로 알려져 있다.

그렇다면 화성은 장점만 있나?

테라포밍을 위해서 상당한 장점을 가지고 있는 화성이지만, 반대로 부족한 점도 상당히 많다.

가장 대표적으로 기압을 들 수 있는데 화성의 지름은 지구의 절반 정도 수준으로 여기에 질량 역시 가벼운 축에 속한다. (나사는 화성의 질량을 지구의 10% 정도로 보고 있다) 이는 결국 행성의 중심으로 끌어들이는 힘, 즉 중력도 약하다는 것을 반증하는데 전체적으로 지구 중력의 35% 내외 수준으로 알려져 있다.

결국 이러한 약한 중력은 대기층을 만드는데 가장 큰 난관이 될 것으로 예측되고 있다.

화성에 테라포밍을 위해서는 결국 인류가 숨 쉴 수 있는 산소를 만들어 내는 것이 가장 중요한 임무인데 과학자들마다 각기 다른 견해를 가지고 있다.

화성의 대기는 너무 밀도가 낮아 대부분 우주로 흩어진다

일론 머스크를 필두로 한 초기의 화성 탐사자들은 극지방에 있는 얼음에 핵폭탄을 떨어 뜨려 급속도로 녹인 다음 이를 통해 온실가스를 만들어내 대기를 두껍게 하겠다는 계획을 발표하기도 했다.

물론 후대의 과학자들은 이러한 핵폭탄과 같은 방법은 자칫 남아 있는 얼음을 모두 우주로 방출시킬 수 있는 위험을 내포하고 있다고 경고하면서 지금은 다른 방법을 강구하고 있다. 이 때문에 대형 태양열 반사판을 구축하겠다는 계획까지 나온 상황이다.

실제로 화성의 평균 기압은 지구의 1% 수준으로 낮은 상태이기 때문에 이를 해결하는 것이 급선무다. 특히 현재의 기압으로는 인간의 체온 정도 수준이면 끓는점에 도달하기 때문에 몸속 수분이 끓어 사망에 이를 수 있다.

화성 탐사선 조립 현장

화성의 대기는 대부분이 이산화탄소로 되어 있는데 이를 이용해 이미 일부 산소를 추출하는 실험이 성공하면서 화성의 대기를 이용해 과연 얼마나 산소를 만들어 낼 수 있는 지가 다음 관건이 되었다.

마지막으로 화성의 기온은 평균 영하 60 도 정도로 최저 영하 140도까지 내려가는 것으로 알려졌다. 바로 이 때문에 많은 과학자들이 온실가스를 높일 수 있는 방안에 대해서 연구를 지속적으로 하고 있다. 즉 온실가스를 배출해 태양에서 오는 빛 에너지를 화성에 더 오래 머물 수 있게 하기 위해서 이다. 이외에도 전문가들은 인공 자기장의 형성 유무 역시 중요한 문제로 남을 것이라고 지적하고 있다.

그렇지만 많은 전문가들이 결국 화성은 다음 지구가 될 수 있는 가장 높은 가능성이 남은 행성으로 여겨지고 있다. 그리고 인류는 머지않아 화성에 또 다른 변화를 만들어 내기 위해 인류사의 중요한 페이지를 써 나갈 것으로 보인다.