[국경밖 과학]"반드시 살아남는다"…화성탐사 우주인 하와이서 '생존 훈련'

NASA가 추진하는 화성과 비슷한 하와이 화성 탐사 훈련장에서 한 대원이 잠시 앉아 동료와 연락을 취하고 있다. 여기에는 6명의 대원이 고립돼 훈련에 참가 중이다. 왼쪽으로 보이는 지붕이 둥근 건물은 대원들의 훈련 캠프장이다/사진=NASA

인간은 끊임 없는 호기심과 상상 속에서 살아간다. 이러한 호기심과 상상력은 지적 호기심으로 연결된다. 이러한 도전정신이 인류의 관심을 화성으로 이끌고 있다. 이제 화성탐사는 꿈이 아니라 충분히 실현 가능한 일로 다가왔다.

◇척박하고 거친 환경, 6명이 훈련 중

영화 '마션'에서도 생생하게 묘사된 것처럼 화성은 척박하다. 따라서 가까운 장래에 인간이 화성에 착륙하게 되면 힘든 환경을 견뎌야 한다. 과학자들은 그 비슷한 환경으로 하와이 마우나로아 활화산 경사지를 꼽았다. 과학전문지 '사이언티픽아메리칸'에 따르면 현재 그곳에 6명이 고립해 생활하고 있다고 한다.

미 항공우주국(NASA)은 영화에서처럼 화성에서의 고립 상황을 가정한 '하와이 우주탐사 아날로그 시뮬레이션(HI-SEAS: Hawaii Space Exploration Analog and Simulation)'로 알려진 프로젝트를 현재 하와이에서 수행하고 있다.

장기간의 고립과 사생활이 보장되지 않는 소규모 집단 생활이 화성 탐사자에게 어떤 영향을 미치는 지 파악하는 것이 연구의 주요 목적이다. 탐사팀 구성원들의 화합이 탐사 성과를 좌우한다는 점에서 간과할 수 없는 연구 주제다.

2013년에 시작된 HI-SEA는 3회의 비행 시뮬레이션을 완료했다. 지난 8월 24일 4차 실험이 시작돼 1년 동안 지속된다. 실제 화성 유인 탐사의 기간은 2년 반~3년으로 예상되고 있고 이 중 화성 표면 위에서 지내는 기간은 500일 정도이다. 시뮬레이션 기간을 실제 상황과 비슷하게 맞춰가는 것이다.

◇활화산, 토양구성도 화성과 비슷해

실험실은 하와이 섬의 활화산인 마우나로아 산의 정상 부근 해발고도 2.5㎞ 정도에 있다. 인간 세계와의 연락이 차단돼 있으며 식물을 찾아보기 힘들고 토양 구성이 화성과 유사하다는 점에서 이 장소가 선택됐다.

NASA가 선택한 이 불모지에는 여러 산들이 속아 있다. 산등성이는 붉은 색 화산암으로 덮여 있다. 아이다호 대학의 공학과 대학원생이자 HI-SEAS 3차 비행 시뮬레이션의 최연소 대원인 27세의 스피 밀람은 "화성처럼 확 트인 평원과 다수의 분화구가 있다"고 말했다.

게다가 지상 최대 활화산인 마우나로아는 태양계 전체에서도 화성의 올림푸스 몬스 화산 다음으로 큰 것으로 알려져 있다. 화성 탐사를 위한 사전 훈련지로 좋은 조건을 구비한 곳이라는 평을 받고 있다. 아마 화성 탐사가 활발해지면 그 규모도 더욱 확대될 것으로 보인다. 하와이에 '새로운 화성'이 탄생하하는 것이다.

이 곳에서 인간은 실험쥐가 된다. 극도로 열악하고 결핍된 환경에 노출시키는 과정이 실험의 큰 일부를 차지한다. 예를 들어 피험자들에게는 극히 적은 양의 물만 제공된다. 이 양으로는 한 주에 7분씩만 샤워할 수 있다.

◇먹을 만한 토마토를 재배하는데 성공

음식은 건조식품이 전부다. 아니면 자체적으로 신선한 채소를 재배해야 하는 방법을 강구해야 한다. 최근 3차 실험을 끝낸 대원들 가운데는 지속 가능한 실내 원예 전문가인 마사 레니오도 있다. 그는 먹을 만한 토마토를 재배하는데 성공했다.

그는 "화성은 최고의 지속 가능성의 프로젝트"라며 "화성에 생활하려면 공기, 물, 식품, 폐기물까지도 모든 자원을 재활용하는 하는 방법을 찾아내야 한다"고 말했다.

"여기서는 지구가 모든 것을 알아서 재활용하기 때문에 그 필요성을 망각하고 살아간다. 그러나 화성에서는 그런 편이를 누릴 수가 없다. 아마 그런 새로운 재활용 방법을 찾아낼 수 있다면 분명 지구에도 큰 영향을 미치기 될 것이다."

화성 탐사를 소재로 한 영화 '마션'은 앞으로 20년 뒤의 시점을 가정하고 있다. NASA가 2030년대 실현을 목표로 준비하고 있는 화성 유인 탐사 프로젝트를 염두에 둔 것으로 보인다.

대원들이 극복해야 할 문제들은 한 두 가지가 아니다. 영화 '마션'에서 대원들이 극복해야 할 문제들과 상당히 비슷하다. 영화의 하이라이트라고 할 수 있는 모래폭풍도 감수할 내용이다. 우주방사선을 비롯해 낮은 중력, 그리고 자기장도 마찬 가지다.

그러나 화성 탐사 대원들에게 더 중요한 것이 있다. 대원들과의 협동심이다. 그래서 대원들은 거의 하루 종일 다름 팀원들과 함께 어울려 생활한다. 때로 그들은 혼자의 시간을 갖고 싶은 외로움에 휩싸이기도 한다.

사실 리들리 스콧 감독은 NASA의 자문을 얻어 영화 속 과학기술들을 매우 사실적으로 묘사했고 실제 영화에 소개된 기술 중 많은 부분은 이미 개발되고 있다고 전문가들은 지적하고 있다.

NASA의 화성 탐사 프로젝트 매니저 짐 에릭슨은 "영화 '마션'은 인간이 화성에 가는 것이 더 이상 공상과학이 아님을 알려주며 이제 실행에 옮기기만 하면 되는 실제적인 과학을 담고 있다"고 말했다.



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