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우혁이의 일기
날짜 : 서기 2100년 1월 15일.
날씨 : 하루 종일 뿌연 하늘. 올해도 10년째 겨울에 눈이 내리지 않고 있음.
이제 우리 가족은 이사를 간다. 이사 갈 곳은 옆 동네도 아니고, 다른 나라도 아닌 우주의 다른 행성이다!
나는 지구 친구들이 보고 싶을 것도 같고, 또 우주여행을 하는 게 신날 것도 같아서 좋은 건지 싫은 건지잘 모르겠다. 그런데 우주의 어디로 가는 거지? 또 우주에서는 어떤 집에서 살게 될까? 벌써부터 가슴이 콩닥콩닥 뛰기 시작한다. 어? 벌써 카운트다운이 시작되었네! 지구야, 안녕~!
“5, 4, 3, 2, 1, 0 발사!”
WHY? 왜 우주로 가야 하나?
지구
질량 : 5.973x1024㎏
지름 : 1만 2756㎞
중력 : 1.00g
평균 표면 온도 : 22℃
자전 주기 : 23.93시간
공전 주기 : 365.3일(1년)
두 달 전, 이 곳은 우주복덕방…
요다 : 웰컴 투 스페이스…, 스페이스… (복덕방이 영어로 뭐지?)
우혁이네 가족 : …….
요다 : (에잇, 모르겠다.) 하하하, 웰컴 투 스페이스 복덕방!
아빠 : 아…, 안녕하세요? 요다님이시죠? 영화와 똑같으시네요.
요다 : 예, 제가 바로 요다입니다. 제다이를 키워 다스베이더와 명승부를 이끌었던 화려한 경력의 소유자지요. 쉭쉭~ 얍! 지금도 이렇게 날렵한 몸놀림을 자랑한답니다.
엄마 : 저흰 요다님이 우주 정착촌을 잘 아신다고 해서 온 건데….
요다 : 아, 물론입니다. 제가 또 놀라운 투시력을 갖고 있지 않습니까? 그 특기를 살려서 우주 곳곳을 마치 손바닥 들여다보듯 훤~히 꿰뚫고 있지요. 하하하!
아빠 : 그럼 우리 가족이 이사 갈만 한 적당한 행성을 좀 추천해 주세요. 우리 가족은 이제 우주에서 살아 볼까 하거든요.
요다 : 그런데 왜 지구를 떠나려는 거죠? 지구는 살기 좋기로 유~명하지 않습니까?
엄마 : 그랬죠. 지구는 그야말로 생명의 행성이었어요. 생명체가 살아가기 위해서는 물이 꼭 필요한데, 지구는 태양계에서 유일하게 표면의 4분의 3(75%)이 물로 덮여 있는 행성이에요. 또 평균온도가 22℃로, 물이 안정적인 액체 상태로 존재할 수 있지요. 액체 상태의 물은 대부분 바다에 모여 있고, 이 바다에서 지구의 생명체들이 탄생했지요.
아빠 : 게다가 지구의 대기는 대부분 질소(78%)와 산소(21%)로 이루어져 있고, 반면 이산화탄소는 아주 적지요. 그 결과 지구의 온도는 적당하게 유지되어 생명체들이 살아갈 수 있는 거랍니다.
요다 : 그렇군요. 만약 이산화탄소가 많았다면 온실효과로 금성처럼 뜨거운 행성이 되었을지도 모르지요. 아니, 그런데 왜 그 좋은 행성을 떠나려는 거죠?
엄마 : 그건 푸르렀던 지구가 점점 위험한 곳으로 변했기 때문이에요. 100여 년 전 스티븐 호킹 박사의 말처럼 말이에요.
스티븐 호킹 박사의 경고!
우주물리학자로잘알려진스티븐호킹입니다. 저는2006년 6월 지구에 살고 있는 사람들에게 앞으로 인류가 살아 남으려면 우주에 정착촌을 세워야 한다고 이야기했어요.
너무 겁을 준 거 아니냐구요? 글쎄요…. 21세기 들어 더욱 빨라지는 지구의 환경 변화와 여러 가지 위험들은 그런 경고를 하기에 충분했다고 생각합니다. 몇 가지만 살펴볼까요?
위기 1-지구온난화
해마다 이산화탄소 배출량이 늘어나면서 지구가 점점 따뜻해지고 있다. 2006년 말 미국국립대기과학연구소는 2040년 9월이 되면 북극의 빙하가 전부 녹아 없어질 거라고 예상했다. 지구 온난화는 기후를 변화시켜 동식물의 생태계를 위협하고, 기습적인 폭우와 해일 등 자연 재해를일으켜 큰 피해를 준다.
위기 2-핵전쟁
현재 공식적으로 핵무기를 갖고 있는 나라는 미국, 러시아, 프랑스, 중국, 영국이다. 여기에 인도, 파키스탄, 이스라엘 등도 갖고 있는 것으로
알려져 있다. 2006년 10월 9일에는 북한도 핵실험을 했다.
만약 핵전쟁이 일어난다면 엄청나게 뜨거운 열폭풍과 열선, 그리고 방사선 등이 퍼지면서 지구전체가 위험에 빠질 것이다.
위기 3-슈퍼박테리아
이전의 치료제로는 듣지 않는 병원균이 슈퍼박테리아다. 페니실린이 개발된 지 10년이 지났을때 페니실린을 이기는 슈퍼박테리아가 등장했다.이후 2세대, 3세대 항생제가 계속 개발되었지만,여기에 내성을 갖는 슈퍼박테리아도 계속 등장하고 있다. 최근에는 사스(SARS)와 조류독감과같은 신종 전염병들도 나오고 있다.
Where? 어디로 갈까? 추천 후보지 3
가깝지만 황폐한 지구의 위성, 달
질량 : 7.163x1022㎏(지구 질량의 0.012배)
지름 : 3477㎞(지구 지름의 0.27배)
중력 : 0.17g
평균 표면 온도 : 영하 42℃
자전 주기 : 27.32일
공전 주기 : 27.32일
지구로부터 거리 : 38만 4400㎞
달은 지구의 위성으로, 지구와는 달리 생명의 흔적을 찾기가 어렵다. 우선, 지구에 비해 크기도 작고 중력도 6분의 1밖에 되지 않아 지구처럼 대기를 붙잡아 둘 수 없다. 이러한 환경에서는 물이 액체 상태로 존재할 수 없어 황폐한 모습이다. 게다가 한낮에는 125℃로 뜨거웠다가 밤에는 영하 170℃까지 추워진다. 달은 편평한 지구와 달리 울퉁불퉁한 운석구들이 80%도 넘는다.
하지만 달은, 지구와 가장 가까운 데다가 실제로 탐사에 성공했다는 장점을 갖고 있다. 즉, 다른 먼 행성에 비해 필요한 기술 개발이 쉽고, 그만큼 시간과 돈을 절약할 수 있다.
실제로 미국항공우주국(NASA)에서는 2025년까지 달에 인간이 살 수 있는 영구기지를 건설한다는 계획을 세웠다. 이를 위해 2008년부터 달에 로봇을 보내 달을 탐사하고, 우주왕복선으로 달기지 건설에 필요한 재료와 도구들을 실어 나를 계획이다. 달기지는 얼음층이 있을 것으로 기대되는 달의 남극쪽에 세워, 얼음층에서 물과 수소를 얻어 귀중한 자원으로 쓸 계획이다.
잠깐~!
❶ 지난 2006년 10월 미국 코넬대연구팀은 남극의 분화구에는 얼음층이 없을 수도있으며, 있다고 해도 아주 적은 양일 것이라는 연구결과f를 내놓았다. 만약 달 남극에서 얼음층이 발견되지 않는다면 연료와 자원에 대한 대책을 새로 세워야 한다.
❷ 달이 처음 지구의 위성이 되었을 때는 지구와 매우 가까웠다. 그런데 시간이 지나면서 점점 멀어지게 된 것! 지금도 달은 매년 3㎝ 정도씩 지구로부터 멀어지고 있다. 그러니, 달에 인류를 보내는 일이 생각보다 훨~씬 늦어진다면, 달까지 가는 거리도 훨~씬 길어질 것이다.
제2의 지구가 되고픈 화성
질량 : 6.42x1023㎏(지구 질량의 0.11배)
지름 : 6794㎞(지구 지름의 0.53배)
중력 : 0.38g
평균 표면 온도 : 영하 23℃
자전 주기 : 24.62시간
공전 주기 : 1.88년
지구로부터 거리 : 최단 6942만㎞ / 최장 3억 9000만㎞
화성은 지구 반만 한 크기로 적도의 표면 온도가 한낮에는 25℃까지 올라가지만 평균 표면온도는 영하 23℃, 남극은 영하 125℃까지 내려갈 정도로 추운 행성이다. 이러한 기온변화는 지구와 달리 대기층이 희박하기 때문! 화성의 대기는 주로 이산화탄소로 이뤄져 있는데 지구의 100분의 1 정도로 거의 진공에 가깝다. 한편 화성의 극관에는 물과 이산화탄소가 언 상태로 존재한다.
이러한 사실은 생명체가 있을 수도 있다는 생각으로 이어져 인류는 계속해서 화성을 향해 가고 있다. 물론 화성은 대기가 희박해서 지표면으로 물이 나올 경우 바로 끓어서 없어지지만, 2005년에 화성 표면을 찍은 사진에서 물이 흐른 것처럼 보이는 흔적이 발견되면서 화성에 물이 존재하는지에 대한 관심은 더욱 커지고 있다.
만약 화성에 물이 액체 상태로 존재한다면, 생명체가 존재할 가능성이 높은 것은 물론이고, 이 물이 인류가 화성에 정착하는 데 필요한 소중한 자원이 될 것이다.
잠깐~!
❶ 화성은 2년 2개월마다 지구와 가장 가까운 위치에 접근을 하고, 15년 정도에 한 번씩 더 가까이 접근한다. 따라서 화성으로 이사 가려
한다면 화성의 근접 시기를 골라야 한다. 그렇지 않다면 연료비 등 이사 경비가 훨~씬 늘어날 것이다.
❷ 최근 미-러시아 합동 연구진은 강력한 방사능 속에서도 살 수있는 미생물인 ‘코난박테리아’ 가 화성에서 운석을 타고 지구로 왔을 거라고 주장했다. 지구에서는 그런 강한 방사능에 견디는 능력이 필요 없지만 화성의 동토층은 지구의 100배나 되는 방사능이 나오기 때문에
그런능력이 필요하다는 것! 화성에 가기 전 박테리아에게 한 수 배워야 할 듯하다.
태양계 너머에 제2의 지구가?
태양계 안에 있는 후보지가 마음에 들지 않는다면 태양계 너머 외계로 관심을 돌려 보자. 또 다른 우주 어딘가에 생명 체가 살고 있지 않을까?
이러한 상상력에서부터 외계 행성을 찾는 연구가 시작되었고, 1995년에 태양과 비슷한 별인 페가수스자리의 51번 별 주위에 서 외계 행성이 처음으로 발견된 후 지금까지 약 200개 정도의 외계 행성이 발견됐다. 그러나 아직까지 지구와 비슷한 질량을 갖고 있으면서 단단한 암석질로 이루어져 있는 지구형 행성은 없다. 그래도 반가운 건 과거에는 주로 목성 정도로 큰 가스형 행성들이 발견되었지만, 점점 작은 행성들도 발견되면서 2005년에는 지구 질량 5.5배 정도의 행성도 발견되었다는 것. 한국천문연구원 박병곤 박사, 충북대 한정호 교수 등이 참여한 국제연구팀도 지난 2005년 5월 목성급 외계 행성을 발견한 데 이어 2006년 3월 해왕성급(지구 질량의 12배) 외계 행성을 발견하기도 했다.
걱정은 외계 행성이 보통 태양계에서 수천 광년이나 멀리 떨어져 있다는 것! 그러니 외계 행성으로 이사를 가려 면 빠른 시간 안에 갈 수 있는 새로운 기술개발이 꼭 필요하다.
잠깐~!
❶ 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 태양과 같은 별의 빛을 받아 빛을 낸다. 따라서 외계행성을 찾을 때는 빛을 내는 별을 먼저 찾아야 한다. 이때는 빛을 내는 별의 주위에 행성이 있을 때 일어나는 빛의 가림이나 휘어짐 등을 관측해서 행성의 존재를 알아 낸다.
❷ 지구에서는 대기층이나 기후 등 여러 가지 상황으로 외계 행성을 찾는 일이 쉽지 않다. 그래서 우주로 망원경을 쏘아 올려 외계 행성을
찾으려 하고 있다. 지난 2006 년 12월 27일 프랑스국립우주연구소(CNES)가 태양계 밖을 관측할 수 있는 위성인 ‘코로(COROT)' 를 쏘아
올리는데 성공했고, 미국항공우주국(NASA)도 2007년 발사를 목표로 1m급 우주망원경인 ‘케플러’ 를 준비하고 있다.
Where? 어떤 집에서 살까?
자, 어떤 행성이 마음에 드나요? 그런데 우주로 이사 가기 전에 결정할 게 또 있어요. 어떤 집에서 살 것이냐 하는 거죠. 설마 지구와 같은 집을 상상하고 있는 건 아니겠지요?
모양보다는 안전이 먼저
지구는 대기층이 감싸고 있어 기온이 매우 안정되어 있으며, 해로운 태양빛도 막아 주고 있다. 그런데 만약 대기가 희박한 행성에 우주정착촌을 세워야 한다면? 영화에서는 대기가 희박한 화성에 극관의 이산화탄소를 녹여 내온실효과를 일으킨 뒤, 지구의 이끼를 보내서 대기층을 만드는 상상력을 발휘하기도 한다. 그러나 사실 이끼가살아남았다고 해도 그 다음이 문제! 화성의 중력은 너무 약해서 애써 만든 산소는 눈 깜짝할 사이에 날아가 버리기 때문이다. 따라서 새로운 행성에서 살게 될 집은 예쁜 모양이나 넓은 창보다는 안전하게 살아갈 수 있도록 하는 것이 먼저다.
우주정착촌에서는 태양열발전소나, 태양빛을 이용해 식물을 기르는 온실은 꼭 필요하다. 처음에 이사 갈 때야 필요한 먹거리나 물건을 갖고 갈 수는 있지만, 우주선에 실을 수 있는 양은 정해져 있다. 따라서 우주정착촌은 무엇보다 지구의 도움 없이도 살아갈 수 있는 자원을 만들어 낼 수 있어야 한다.
최근 미국항공우주국의 케네디우주연구소는 화성의 대기에 녹아 있는 이산화탄소에서 탄화수소와 산소를 얻는 연구를 하고 있다. 이산화탄소에서 탄화수소를 얻으면 이 탄화수소에 들어 있는 수소를 에너지원으로 쓸 수 있다는 것. 또한 화성 극관의 얼음층에서 수소와 산소를 분리해 에너지로 쓰는 방법도 검토되고 있다.
태양풍을 피하라!
대기층이 없는 우주나 행성은 매우 위험하다. 지구는 대기층이 감싸고 있어 기온이 안정되어 있고, 해로운 태양광선도 대기층에서 반사되고 흡수된다. 하지만 대기가 약한 행성에서는 곧바로 태양에 노출되어 있는 것과 같다.
태양은 핵융합 반응으로 높은 자성을 띤 입자를 우주로 내놓는다. 이것이 태양풍이다. 지구는 밴앨런대라는 자기층을 갖고 있어 이러한 태양풍으로부터 보호를 받는다. 그런데도 태양풍이 강해질 때는 통신 장애가 일어나거나 인공위성이 궤도를 벗어나고, 또 동물들이 방향 감각을 잃는 사고가 일어난다. 그러니 대기층이 없는 우주공간이나 행성은 그야말로 무방비라고 할 수 있다.
따라서 우주정착촌을 세울 땐 그 행성의 자기장에 대한 연구가 이뤄져야 한다. 그 자기장이 태양풍을 얼마나 막을 수 있는지를 알아 내서 그에 대한 대비책을 세워야 하기 때문이다. 그리고 현재 지구에서 날씨 예보를 하는 것처럼, 태양풍을 중심으로 우주 환경에 대한 예보가 꼭 필요하다.
How?내 몸은 어떤 걸 주의해야 하나?
자, 이제 슬슬 이삿짐을 싸기 시작하세요. 앗, 그런데 한 가지 빠트린 게 있군요. 우주로 이사를 가려면 아주 오랫동안 여행을 해야 하는데, 건강은 괜찮으신지…?
우주에서 살려면 튼튼해야
현재 유인탐사선이 화성까지 가는 데 덜리는 시간은 2년 정도. 물론 영화에서처럼 중력이 작용하는 우주선 안에 넓은 응접실도 있다면 우주 여행이 그리 불편하지 않을 수도 있다. 그러나 현재의 기술로는 2년 동안이나 좁고 밀폐된 우주선에 갇혀 있다시피 해야 한다. 따라서
우주 비행사를 선발할 때처럼 우주로 이사를 떠나기 전에는 꼼꼼하게 건강을 확인해야 한다.
① 감압병 주의
무중력 상태로 오래 있게 되면 기압이 낮기 때문에 우리 몸에 녹아 있던 질소가 공기방울이 되어 몸의 곳곳을 자극한다. 혈관이 막히거나 연골에 염증이 생길 수 있다. 우주선 안에 고압 산소치료실과 같은 곳이 필요하다.
② 스트레스
우주 환경에서는 좁고 밀폐된 공간과 긴장에서 오는 스트레스로 수면 장애가 생기거나 면역 기능이 떨어질 수 있다. 혈액 검사를 통해 미리 충분한 휴식과 영양을 섭취하고 비타민과 같은 약물을 챙겨야 한다.
③ 신장 결석
기압이 낮아지면 뼈에서 칼슘이 빠져 나가면서 뭉쳐 신장결석이 생길 수 있다. 이 병에 걸리면 매우 고통스럽기 때문에 미리 몸에서 칼슘을 잘 만들고 저장하는지 확인해야 한다.
④ 소음
우주선은 엔진이나 장비로 인해 매우 시끄럽다. 오랫동안 이런 소음에 노출되면 소음성 난청이 올 수 있다. 귀마개는 필수이며, 휴대용 청력 검사기도 가져가야 한다.
⑤ 충치
꼼꼼하게 치과 치료를 하고 떠나도 장기간 우주여행을 하면서 충치나 염증이 생길 수 있다. 간단한 충치 치료가 가능한 덴탈 키트를 챙겨 가야 한다.
⑥ 감염성 질환
우주선에서는 창문을 열 수가 없기 때문에 공기가 오염되기 쉽다. 또 물이나 음식을 계속 먹어야 하므로, 청결한 상태가 유지되지 않으면 수인성 전염병 같은 것이 생길 수도 있다. 미리 철저하게 감염 질환을 검사해야 한다.
⑦ 뼈와 근육 약화
기압이 낮은 상태에서 칼슘이 빠져나가면 골다공증처럼 뼈가 약해진다. 근육은 점점 쭈그러든다. 전문가들은 1년이 넘는 우주여행을 위해서는 인공으로 중력을 만드는 장치가 개발되어야 할 것으로 보고 있다.
Tip 우주 유영을 하는 우주복은 왜 모두 하얄까?
우주복이 하얀 건 검은 우주에서 눈에 잘 보이게 하기 위해서다.
그리고 하얀 우주복은 햇빛을 잘 반사해서 강한 태양열에 의해 지나치게 온도가 올라가는 것을 막아 준다. 우주 유영은 보통 두명이 짝을 이뤄 하는데, 이 때 둘을 구별하기 위해 한 사람은 새하얀 우주복을, 나머지 한 사람은 빨간 줄 무늬가 들어간 하얀 우주복을 입는다.
What?뭘 타고 가지?
건강까지 검사했겠다, 이제 곧 출발해도 되겠군요. 그런데 이사할 때 뭘 타고 가실 건가요? 자, 골라 봅시다~.
더 빠르게! 차세대 플라즈마 로켓
현재까지 우주여행에 사용되는 로켓은 주로 화학식 로켓이었다. 화학식 로켓은 연료를 태워 내뿜는 힘에 대한 반작용으로 앞으로 나아간다. 짧은 시간 안에 빠른 속도로 나아가는 장점이 있으며, 오랫동안 기술이 축적됐기 때문에 꽤 안전하다. 하지만 연료가 많이 들기 때문에 멀리 가기 어렵고 효율적이지 않다. 또 효율을 높이기 위해서는 로켓의 엔진이 커져야 하고, 그러면 발사할 때 연료가 더 많이 필요해 한계가 있다.
최근 NASA에서는 화성처럼 장거리 우주여행을 위해 차세대 플라즈마 로켓(VASIMR)을 연구하고 있다. 이 로켓은 전기로 연료를 이온화하여 고속으로 내뿜고, 이 때 생기는 운동에너지로 엔진을 움직인다. 수소, 헬륨, 중수소를 연료로 쓸 수 있으며 필요한 전기는 원자력 에너지나 태양 에너지를 이용해 얻는다.
차세대 플라즈마 로켓은 화성까지 가는 시간을 절반으로 줄일 수 있어, 우주 비행사들이 우주 방사능에 노출되는 시간도 줄 것으로 기대되고 있다. 게다가 수소나 헬륨 등을 연료로 쓰기 때문에 되돌아올 연료를 싣고 가지 않아도 된다. 예를 들어 화성에서 얼음층의 수소를 분리하면 지구로 되돌아갈 연료를 충분히 채울 수 있다.
태양바람 타고 가는 우주범선
차세대 우주여행 수단으로는 우주범선이 있다. 우주범선은 태양에서 나오는 빛의 복사압을 이용해 우주를 여행하는 이동 수단이다. 앞서 말한 대로 화학식 로켓을 이용하면 대부분의 연료가 지구 궤도를 벗어나는 데 쓰이게 된다. 그래서 우주 공간으로 나아갔을 때는 새로운 추진 에너지가 필요하다. 우주범선은 이 에너지를 태양에서 얻기때문에 따로 연료가 필요없다는 것이 가장 큰 장점! 하지만 태양의 복사압이 작아서 충분히 충전하는 데 시간이 오래 걸린다. 그래서 사람보다는 화물을 실어 나르는 데 더 알맞다.
실제로 지난 2005년, 최초의 우주범선인 코스모스1호가 우주로 발사되었다. 코스모스1호는 미국과 러시아의 항공우주 전문가들이 만들었는데, 거울로 코팅된 두께 0.005㎜, 길이 14m의 얇은 돛 8개를 풍차 모양으로 달고 있었다. 그런데 안타깝게도 첫 우주범선은 실종되고 말았다. 하지만 태양 복사압의 활용이 연료 문제를 해결해 효율적인 우주여행을 가능하게 해 줄 수 있기 때문에 앞으로도 관심은 계속 될 것이다.
After 우주에서 살게 되면…
요다 : 자, 어때요? 새로운 행성의 정착촌이 맘에 드나요?
아빠 : 네, 요다님의 꼼꼼한 소개 덕분에 이렇게 우주에서 살게 되었어요. 가족들 함께 정말 고맙습니다!
요다 : 하하, 쑥스럽구만! 그런데 아직 고맙다는 인사를 받기는 일러요. 정착촌에서도 해결해야 할 문제들이 있답니다. 마지막으로 그걸 얘기해 주려고 이렇게 화상전화를 했답니다. 함께 보면서 곰곰이 생각한다면 우주에서의 생활에 많은 도움이 될 거예요.
우주에서도 쓰레기는 골치
화성까지 가는 데 2년이 걸린다고 했을 때 6명에서 약 6톤의 쓰레기가 나온다. 이정도라면 화성에 내리기 전부터 쓰레기에 눌릴 지경! 현
재 우주 비행에서 쓰레기는 지구로 가지고 오지만, 우주정착촌에 살때는 다른 방법이 필요하다.
현재 연구되고 있는 것은 쓰레기를 재활용하는 것으로, 여기에는 미생물이 쓰인다. 지오박테리아 종류는 유기물인 쓰레기를 먹고 분해해 전기를 만들어 낸다. 실제로 미국의 펜실베니아대학교에서는 이 박테리아가 쓰고 난 물을 깨끗하게 하면서 전기를 생산해 내는 장치를 개발했다.
또한 우주에서는 마실 수 있는 깨끗한 물도 꼭 확보해야 한다. 화성의 극관에서 얼음을 찾는다해도 그냥 마실 수는 없는 일! 현재는 화학물
질을 먹는 미생물을 이용해서 물을 깨끗하게 거르는 정수 장치에 대한 연구가 활발하다.
타산지석, 바이오스피어2
오래전부터 인류가 꿈꿔 온 우주정착촌은 잠깐 동안 머무르는 기지가 아니라 지구처럼 잘 갖춰진 생태계였다. 그래서 1991년에는 미래에 화성에 세워질 새로운 정착촌을 위해 밀폐된 인공 지구를 만들어 실험에 들어갔다. 이것이 바로 바이오스피어2다.
미국 애리조나 주에 만든 바이오스피어2는 유리로 밀폐된 1만 3000㎢의 공간으로, 거주구역, 농업구역, 자연구역으로 나누어져 있다. 또 열대우림, 사바나, 습지대, 바다, 사막의 다섯 가지 생물권도 만들어 지구 생태계를 그대로 본뜨고자 했다. 여기에 8명의 사람이 들어가 밖에서 어떤 도움도 받지 않고 숨쉬고, 먹고, 생활할 수 있는지를 실험했다. 2년 동안 진행될 계획이었던 바이오스피어2는 18개월 만에 실패로 끝이 났다. 기대했던 것과는 달리 산소 농도가 줄어들고 이산화탄소가 계속 늘어나는 데다 일부 곤충만이 번식을 하는 등 생태계의 균형이 깨졌기 때문이다.
화성에 대기층을 만들고 식물을 살게 해서 생태계를 만드는 일은 바이오스피어2보다 훨~씬 더 성공하기 어려운 일이다. 그러나 하늘을 날거나 우주에 가는 일도 오래전에는 상상일 뿐이었다. 그래서 뜨거운 관심과 연구가 계속되는 지금, 우주에 살고자 하는 인류의 꿈은 결코 헛되어 보이지 않는다. 과연, 모든 숙제를 풀고 우주로 이사 가는 날은 언제쯤일까?
날짜 : 서기 2100년 1월 15일.
날씨 : 하루 종일 뿌연 하늘. 올해도 10년째 겨울에 눈이 내리지 않고 있음.
이제 우리 가족은 이사를 간다. 이사 갈 곳은 옆 동네도 아니고, 다른 나라도 아닌 우주의 다른 행성이다!
나는 지구 친구들이 보고 싶을 것도 같고, 또 우주여행을 하는 게 신날 것도 같아서 좋은 건지 싫은 건지잘 모르겠다. 그런데 우주의 어디로 가는 거지? 또 우주에서는 어떤 집에서 살게 될까? 벌써부터 가슴이 콩닥콩닥 뛰기 시작한다. 어? 벌써 카운트다운이 시작되었네! 지구야, 안녕~!
“5, 4, 3, 2, 1, 0 발사!”
WHY? 왜 우주로 가야 하나?
지구
질량 : 5.973x1024㎏
지름 : 1만 2756㎞
중력 : 1.00g
평균 표면 온도 : 22℃
자전 주기 : 23.93시간
공전 주기 : 365.3일(1년)
두 달 전, 이 곳은 우주복덕방…
요다 : 웰컴 투 스페이스…, 스페이스… (복덕방이 영어로 뭐지?)
우혁이네 가족 : …….
요다 : (에잇, 모르겠다.) 하하하, 웰컴 투 스페이스 복덕방!
아빠 : 아…, 안녕하세요? 요다님이시죠? 영화와 똑같으시네요.
요다 : 예, 제가 바로 요다입니다. 제다이를 키워 다스베이더와 명승부를 이끌었던 화려한 경력의 소유자지요. 쉭쉭~ 얍! 지금도 이렇게 날렵한 몸놀림을 자랑한답니다.
엄마 : 저흰 요다님이 우주 정착촌을 잘 아신다고 해서 온 건데….
요다 : 아, 물론입니다. 제가 또 놀라운 투시력을 갖고 있지 않습니까? 그 특기를 살려서 우주 곳곳을 마치 손바닥 들여다보듯 훤~히 꿰뚫고 있지요. 하하하!
아빠 : 그럼 우리 가족이 이사 갈만 한 적당한 행성을 좀 추천해 주세요. 우리 가족은 이제 우주에서 살아 볼까 하거든요.
요다 : 그런데 왜 지구를 떠나려는 거죠? 지구는 살기 좋기로 유~명하지 않습니까?
엄마 : 그랬죠. 지구는 그야말로 생명의 행성이었어요. 생명체가 살아가기 위해서는 물이 꼭 필요한데, 지구는 태양계에서 유일하게 표면의 4분의 3(75%)이 물로 덮여 있는 행성이에요. 또 평균온도가 22℃로, 물이 안정적인 액체 상태로 존재할 수 있지요. 액체 상태의 물은 대부분 바다에 모여 있고, 이 바다에서 지구의 생명체들이 탄생했지요.
아빠 : 게다가 지구의 대기는 대부분 질소(78%)와 산소(21%)로 이루어져 있고, 반면 이산화탄소는 아주 적지요. 그 결과 지구의 온도는 적당하게 유지되어 생명체들이 살아갈 수 있는 거랍니다.
요다 : 그렇군요. 만약 이산화탄소가 많았다면 온실효과로 금성처럼 뜨거운 행성이 되었을지도 모르지요. 아니, 그런데 왜 그 좋은 행성을 떠나려는 거죠?
엄마 : 그건 푸르렀던 지구가 점점 위험한 곳으로 변했기 때문이에요. 100여 년 전 스티븐 호킹 박사의 말처럼 말이에요.
스티븐 호킹 박사의 경고!
우주물리학자로잘알려진스티븐호킹입니다. 저는2006년 6월 지구에 살고 있는 사람들에게 앞으로 인류가 살아 남으려면 우주에 정착촌을 세워야 한다고 이야기했어요.
너무 겁을 준 거 아니냐구요? 글쎄요…. 21세기 들어 더욱 빨라지는 지구의 환경 변화와 여러 가지 위험들은 그런 경고를 하기에 충분했다고 생각합니다. 몇 가지만 살펴볼까요?
위기 1-지구온난화
해마다 이산화탄소 배출량이 늘어나면서 지구가 점점 따뜻해지고 있다. 2006년 말 미국국립대기과학연구소는 2040년 9월이 되면 북극의 빙하가 전부 녹아 없어질 거라고 예상했다. 지구 온난화는 기후를 변화시켜 동식물의 생태계를 위협하고, 기습적인 폭우와 해일 등 자연 재해를일으켜 큰 피해를 준다.
위기 2-핵전쟁
현재 공식적으로 핵무기를 갖고 있는 나라는 미국, 러시아, 프랑스, 중국, 영국이다. 여기에 인도, 파키스탄, 이스라엘 등도 갖고 있는 것으로
알려져 있다. 2006년 10월 9일에는 북한도 핵실험을 했다.
만약 핵전쟁이 일어난다면 엄청나게 뜨거운 열폭풍과 열선, 그리고 방사선 등이 퍼지면서 지구전체가 위험에 빠질 것이다.
위기 3-슈퍼박테리아
이전의 치료제로는 듣지 않는 병원균이 슈퍼박테리아다. 페니실린이 개발된 지 10년이 지났을때 페니실린을 이기는 슈퍼박테리아가 등장했다.이후 2세대, 3세대 항생제가 계속 개발되었지만,여기에 내성을 갖는 슈퍼박테리아도 계속 등장하고 있다. 최근에는 사스(SARS)와 조류독감과같은 신종 전염병들도 나오고 있다.
Where? 어디로 갈까? 추천 후보지 3
가깝지만 황폐한 지구의 위성, 달
질량 : 7.163x1022㎏(지구 질량의 0.012배)
지름 : 3477㎞(지구 지름의 0.27배)
중력 : 0.17g
평균 표면 온도 : 영하 42℃
자전 주기 : 27.32일
공전 주기 : 27.32일
지구로부터 거리 : 38만 4400㎞
달은 지구의 위성으로, 지구와는 달리 생명의 흔적을 찾기가 어렵다. 우선, 지구에 비해 크기도 작고 중력도 6분의 1밖에 되지 않아 지구처럼 대기를 붙잡아 둘 수 없다. 이러한 환경에서는 물이 액체 상태로 존재할 수 없어 황폐한 모습이다. 게다가 한낮에는 125℃로 뜨거웠다가 밤에는 영하 170℃까지 추워진다. 달은 편평한 지구와 달리 울퉁불퉁한 운석구들이 80%도 넘는다.
하지만 달은, 지구와 가장 가까운 데다가 실제로 탐사에 성공했다는 장점을 갖고 있다. 즉, 다른 먼 행성에 비해 필요한 기술 개발이 쉽고, 그만큼 시간과 돈을 절약할 수 있다.
실제로 미국항공우주국(NASA)에서는 2025년까지 달에 인간이 살 수 있는 영구기지를 건설한다는 계획을 세웠다. 이를 위해 2008년부터 달에 로봇을 보내 달을 탐사하고, 우주왕복선으로 달기지 건설에 필요한 재료와 도구들을 실어 나를 계획이다. 달기지는 얼음층이 있을 것으로 기대되는 달의 남극쪽에 세워, 얼음층에서 물과 수소를 얻어 귀중한 자원으로 쓸 계획이다.
잠깐~!
❶ 지난 2006년 10월 미국 코넬대연구팀은 남극의 분화구에는 얼음층이 없을 수도있으며, 있다고 해도 아주 적은 양일 것이라는 연구결과f를 내놓았다. 만약 달 남극에서 얼음층이 발견되지 않는다면 연료와 자원에 대한 대책을 새로 세워야 한다.
❷ 달이 처음 지구의 위성이 되었을 때는 지구와 매우 가까웠다. 그런데 시간이 지나면서 점점 멀어지게 된 것! 지금도 달은 매년 3㎝ 정도씩 지구로부터 멀어지고 있다. 그러니, 달에 인류를 보내는 일이 생각보다 훨~씬 늦어진다면, 달까지 가는 거리도 훨~씬 길어질 것이다.
제2의 지구가 되고픈 화성
질량 : 6.42x1023㎏(지구 질량의 0.11배)
지름 : 6794㎞(지구 지름의 0.53배)
중력 : 0.38g
평균 표면 온도 : 영하 23℃
자전 주기 : 24.62시간
공전 주기 : 1.88년
지구로부터 거리 : 최단 6942만㎞ / 최장 3억 9000만㎞
화성은 지구 반만 한 크기로 적도의 표면 온도가 한낮에는 25℃까지 올라가지만 평균 표면온도는 영하 23℃, 남극은 영하 125℃까지 내려갈 정도로 추운 행성이다. 이러한 기온변화는 지구와 달리 대기층이 희박하기 때문! 화성의 대기는 주로 이산화탄소로 이뤄져 있는데 지구의 100분의 1 정도로 거의 진공에 가깝다. 한편 화성의 극관에는 물과 이산화탄소가 언 상태로 존재한다.
이러한 사실은 생명체가 있을 수도 있다는 생각으로 이어져 인류는 계속해서 화성을 향해 가고 있다. 물론 화성은 대기가 희박해서 지표면으로 물이 나올 경우 바로 끓어서 없어지지만, 2005년에 화성 표면을 찍은 사진에서 물이 흐른 것처럼 보이는 흔적이 발견되면서 화성에 물이 존재하는지에 대한 관심은 더욱 커지고 있다.
만약 화성에 물이 액체 상태로 존재한다면, 생명체가 존재할 가능성이 높은 것은 물론이고, 이 물이 인류가 화성에 정착하는 데 필요한 소중한 자원이 될 것이다.
잠깐~!
❶ 화성은 2년 2개월마다 지구와 가장 가까운 위치에 접근을 하고, 15년 정도에 한 번씩 더 가까이 접근한다. 따라서 화성으로 이사 가려
한다면 화성의 근접 시기를 골라야 한다. 그렇지 않다면 연료비 등 이사 경비가 훨~씬 늘어날 것이다.
❷ 최근 미-러시아 합동 연구진은 강력한 방사능 속에서도 살 수있는 미생물인 ‘코난박테리아’ 가 화성에서 운석을 타고 지구로 왔을 거라고 주장했다. 지구에서는 그런 강한 방사능에 견디는 능력이 필요 없지만 화성의 동토층은 지구의 100배나 되는 방사능이 나오기 때문에
그런능력이 필요하다는 것! 화성에 가기 전 박테리아에게 한 수 배워야 할 듯하다.
태양계 너머에 제2의 지구가?
태양계 안에 있는 후보지가 마음에 들지 않는다면 태양계 너머 외계로 관심을 돌려 보자. 또 다른 우주 어딘가에 생명 체가 살고 있지 않을까?
이러한 상상력에서부터 외계 행성을 찾는 연구가 시작되었고, 1995년에 태양과 비슷한 별인 페가수스자리의 51번 별 주위에 서 외계 행성이 처음으로 발견된 후 지금까지 약 200개 정도의 외계 행성이 발견됐다. 그러나 아직까지 지구와 비슷한 질량을 갖고 있으면서 단단한 암석질로 이루어져 있는 지구형 행성은 없다. 그래도 반가운 건 과거에는 주로 목성 정도로 큰 가스형 행성들이 발견되었지만, 점점 작은 행성들도 발견되면서 2005년에는 지구 질량 5.5배 정도의 행성도 발견되었다는 것. 한국천문연구원 박병곤 박사, 충북대 한정호 교수 등이 참여한 국제연구팀도 지난 2005년 5월 목성급 외계 행성을 발견한 데 이어 2006년 3월 해왕성급(지구 질량의 12배) 외계 행성을 발견하기도 했다.
걱정은 외계 행성이 보통 태양계에서 수천 광년이나 멀리 떨어져 있다는 것! 그러니 외계 행성으로 이사를 가려 면 빠른 시간 안에 갈 수 있는 새로운 기술개발이 꼭 필요하다.
잠깐~!
❶ 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 태양과 같은 별의 빛을 받아 빛을 낸다. 따라서 외계행성을 찾을 때는 빛을 내는 별을 먼저 찾아야 한다. 이때는 빛을 내는 별의 주위에 행성이 있을 때 일어나는 빛의 가림이나 휘어짐 등을 관측해서 행성의 존재를 알아 낸다.
❷ 지구에서는 대기층이나 기후 등 여러 가지 상황으로 외계 행성을 찾는 일이 쉽지 않다. 그래서 우주로 망원경을 쏘아 올려 외계 행성을
찾으려 하고 있다. 지난 2006 년 12월 27일 프랑스국립우주연구소(CNES)가 태양계 밖을 관측할 수 있는 위성인 ‘코로(COROT)' 를 쏘아
올리는데 성공했고, 미국항공우주국(NASA)도 2007년 발사를 목표로 1m급 우주망원경인 ‘케플러’ 를 준비하고 있다.
Where? 어떤 집에서 살까?
자, 어떤 행성이 마음에 드나요? 그런데 우주로 이사 가기 전에 결정할 게 또 있어요. 어떤 집에서 살 것이냐 하는 거죠. 설마 지구와 같은 집을 상상하고 있는 건 아니겠지요?
모양보다는 안전이 먼저
지구는 대기층이 감싸고 있어 기온이 매우 안정되어 있으며, 해로운 태양빛도 막아 주고 있다. 그런데 만약 대기가 희박한 행성에 우주정착촌을 세워야 한다면? 영화에서는 대기가 희박한 화성에 극관의 이산화탄소를 녹여 내온실효과를 일으킨 뒤, 지구의 이끼를 보내서 대기층을 만드는 상상력을 발휘하기도 한다. 그러나 사실 이끼가살아남았다고 해도 그 다음이 문제! 화성의 중력은 너무 약해서 애써 만든 산소는 눈 깜짝할 사이에 날아가 버리기 때문이다. 따라서 새로운 행성에서 살게 될 집은 예쁜 모양이나 넓은 창보다는 안전하게 살아갈 수 있도록 하는 것이 먼저다.
우주정착촌에서는 태양열발전소나, 태양빛을 이용해 식물을 기르는 온실은 꼭 필요하다. 처음에 이사 갈 때야 필요한 먹거리나 물건을 갖고 갈 수는 있지만, 우주선에 실을 수 있는 양은 정해져 있다. 따라서 우주정착촌은 무엇보다 지구의 도움 없이도 살아갈 수 있는 자원을 만들어 낼 수 있어야 한다.
최근 미국항공우주국의 케네디우주연구소는 화성의 대기에 녹아 있는 이산화탄소에서 탄화수소와 산소를 얻는 연구를 하고 있다. 이산화탄소에서 탄화수소를 얻으면 이 탄화수소에 들어 있는 수소를 에너지원으로 쓸 수 있다는 것. 또한 화성 극관의 얼음층에서 수소와 산소를 분리해 에너지로 쓰는 방법도 검토되고 있다.
태양풍을 피하라!
대기층이 없는 우주나 행성은 매우 위험하다. 지구는 대기층이 감싸고 있어 기온이 안정되어 있고, 해로운 태양광선도 대기층에서 반사되고 흡수된다. 하지만 대기가 약한 행성에서는 곧바로 태양에 노출되어 있는 것과 같다.
태양은 핵융합 반응으로 높은 자성을 띤 입자를 우주로 내놓는다. 이것이 태양풍이다. 지구는 밴앨런대라는 자기층을 갖고 있어 이러한 태양풍으로부터 보호를 받는다. 그런데도 태양풍이 강해질 때는 통신 장애가 일어나거나 인공위성이 궤도를 벗어나고, 또 동물들이 방향 감각을 잃는 사고가 일어난다. 그러니 대기층이 없는 우주공간이나 행성은 그야말로 무방비라고 할 수 있다.
따라서 우주정착촌을 세울 땐 그 행성의 자기장에 대한 연구가 이뤄져야 한다. 그 자기장이 태양풍을 얼마나 막을 수 있는지를 알아 내서 그에 대한 대비책을 세워야 하기 때문이다. 그리고 현재 지구에서 날씨 예보를 하는 것처럼, 태양풍을 중심으로 우주 환경에 대한 예보가 꼭 필요하다.
How?내 몸은 어떤 걸 주의해야 하나?
자, 이제 슬슬 이삿짐을 싸기 시작하세요. 앗, 그런데 한 가지 빠트린 게 있군요. 우주로 이사를 가려면 아주 오랫동안 여행을 해야 하는데, 건강은 괜찮으신지…?
우주에서 살려면 튼튼해야
현재 유인탐사선이 화성까지 가는 데 덜리는 시간은 2년 정도. 물론 영화에서처럼 중력이 작용하는 우주선 안에 넓은 응접실도 있다면 우주 여행이 그리 불편하지 않을 수도 있다. 그러나 현재의 기술로는 2년 동안이나 좁고 밀폐된 우주선에 갇혀 있다시피 해야 한다. 따라서
우주 비행사를 선발할 때처럼 우주로 이사를 떠나기 전에는 꼼꼼하게 건강을 확인해야 한다.
① 감압병 주의
무중력 상태로 오래 있게 되면 기압이 낮기 때문에 우리 몸에 녹아 있던 질소가 공기방울이 되어 몸의 곳곳을 자극한다. 혈관이 막히거나 연골에 염증이 생길 수 있다. 우주선 안에 고압 산소치료실과 같은 곳이 필요하다.
② 스트레스
우주 환경에서는 좁고 밀폐된 공간과 긴장에서 오는 스트레스로 수면 장애가 생기거나 면역 기능이 떨어질 수 있다. 혈액 검사를 통해 미리 충분한 휴식과 영양을 섭취하고 비타민과 같은 약물을 챙겨야 한다.
③ 신장 결석
기압이 낮아지면 뼈에서 칼슘이 빠져 나가면서 뭉쳐 신장결석이 생길 수 있다. 이 병에 걸리면 매우 고통스럽기 때문에 미리 몸에서 칼슘을 잘 만들고 저장하는지 확인해야 한다.
④ 소음
우주선은 엔진이나 장비로 인해 매우 시끄럽다. 오랫동안 이런 소음에 노출되면 소음성 난청이 올 수 있다. 귀마개는 필수이며, 휴대용 청력 검사기도 가져가야 한다.
⑤ 충치
꼼꼼하게 치과 치료를 하고 떠나도 장기간 우주여행을 하면서 충치나 염증이 생길 수 있다. 간단한 충치 치료가 가능한 덴탈 키트를 챙겨 가야 한다.
⑥ 감염성 질환
우주선에서는 창문을 열 수가 없기 때문에 공기가 오염되기 쉽다. 또 물이나 음식을 계속 먹어야 하므로, 청결한 상태가 유지되지 않으면 수인성 전염병 같은 것이 생길 수도 있다. 미리 철저하게 감염 질환을 검사해야 한다.
⑦ 뼈와 근육 약화
기압이 낮은 상태에서 칼슘이 빠져나가면 골다공증처럼 뼈가 약해진다. 근육은 점점 쭈그러든다. 전문가들은 1년이 넘는 우주여행을 위해서는 인공으로 중력을 만드는 장치가 개발되어야 할 것으로 보고 있다.
Tip 우주 유영을 하는 우주복은 왜 모두 하얄까?
우주복이 하얀 건 검은 우주에서 눈에 잘 보이게 하기 위해서다.
그리고 하얀 우주복은 햇빛을 잘 반사해서 강한 태양열에 의해 지나치게 온도가 올라가는 것을 막아 준다. 우주 유영은 보통 두명이 짝을 이뤄 하는데, 이 때 둘을 구별하기 위해 한 사람은 새하얀 우주복을, 나머지 한 사람은 빨간 줄 무늬가 들어간 하얀 우주복을 입는다.
What?뭘 타고 가지?
건강까지 검사했겠다, 이제 곧 출발해도 되겠군요. 그런데 이사할 때 뭘 타고 가실 건가요? 자, 골라 봅시다~.
더 빠르게! 차세대 플라즈마 로켓
현재까지 우주여행에 사용되는 로켓은 주로 화학식 로켓이었다. 화학식 로켓은 연료를 태워 내뿜는 힘에 대한 반작용으로 앞으로 나아간다. 짧은 시간 안에 빠른 속도로 나아가는 장점이 있으며, 오랫동안 기술이 축적됐기 때문에 꽤 안전하다. 하지만 연료가 많이 들기 때문에 멀리 가기 어렵고 효율적이지 않다. 또 효율을 높이기 위해서는 로켓의 엔진이 커져야 하고, 그러면 발사할 때 연료가 더 많이 필요해 한계가 있다.
최근 NASA에서는 화성처럼 장거리 우주여행을 위해 차세대 플라즈마 로켓(VASIMR)을 연구하고 있다. 이 로켓은 전기로 연료를 이온화하여 고속으로 내뿜고, 이 때 생기는 운동에너지로 엔진을 움직인다. 수소, 헬륨, 중수소를 연료로 쓸 수 있으며 필요한 전기는 원자력 에너지나 태양 에너지를 이용해 얻는다.
차세대 플라즈마 로켓은 화성까지 가는 시간을 절반으로 줄일 수 있어, 우주 비행사들이 우주 방사능에 노출되는 시간도 줄 것으로 기대되고 있다. 게다가 수소나 헬륨 등을 연료로 쓰기 때문에 되돌아올 연료를 싣고 가지 않아도 된다. 예를 들어 화성에서 얼음층의 수소를 분리하면 지구로 되돌아갈 연료를 충분히 채울 수 있다.
태양바람 타고 가는 우주범선
차세대 우주여행 수단으로는 우주범선이 있다. 우주범선은 태양에서 나오는 빛의 복사압을 이용해 우주를 여행하는 이동 수단이다. 앞서 말한 대로 화학식 로켓을 이용하면 대부분의 연료가 지구 궤도를 벗어나는 데 쓰이게 된다. 그래서 우주 공간으로 나아갔을 때는 새로운 추진 에너지가 필요하다. 우주범선은 이 에너지를 태양에서 얻기때문에 따로 연료가 필요없다는 것이 가장 큰 장점! 하지만 태양의 복사압이 작아서 충분히 충전하는 데 시간이 오래 걸린다. 그래서 사람보다는 화물을 실어 나르는 데 더 알맞다.
실제로 지난 2005년, 최초의 우주범선인 코스모스1호가 우주로 발사되었다. 코스모스1호는 미국과 러시아의 항공우주 전문가들이 만들었는데, 거울로 코팅된 두께 0.005㎜, 길이 14m의 얇은 돛 8개를 풍차 모양으로 달고 있었다. 그런데 안타깝게도 첫 우주범선은 실종되고 말았다. 하지만 태양 복사압의 활용이 연료 문제를 해결해 효율적인 우주여행을 가능하게 해 줄 수 있기 때문에 앞으로도 관심은 계속 될 것이다.
요다 : 자, 어때요? 새로운 행성의 정착촌이 맘에 드나요?
아빠 : 네, 요다님의 꼼꼼한 소개 덕분에 이렇게 우주에서 살게 되었어요. 가족들 함께 정말 고맙습니다!
요다 : 하하, 쑥스럽구만! 그런데 아직 고맙다는 인사를 받기는 일러요. 정착촌에서도 해결해야 할 문제들이 있답니다. 마지막으로 그걸 얘기해 주려고 이렇게 화상전화를 했답니다. 함께 보면서 곰곰이 생각한다면 우주에서의 생활에 많은 도움이 될 거예요.
우주에서도 쓰레기는 골치
화성까지 가는 데 2년이 걸린다고 했을 때 6명에서 약 6톤의 쓰레기가 나온다. 이정도라면 화성에 내리기 전부터 쓰레기에 눌릴 지경! 현
재 우주 비행에서 쓰레기는 지구로 가지고 오지만, 우주정착촌에 살때는 다른 방법이 필요하다.
현재 연구되고 있는 것은 쓰레기를 재활용하는 것으로, 여기에는 미생물이 쓰인다. 지오박테리아 종류는 유기물인 쓰레기를 먹고 분해해 전기를 만들어 낸다. 실제로 미국의 펜실베니아대학교에서는 이 박테리아가 쓰고 난 물을 깨끗하게 하면서 전기를 생산해 내는 장치를 개발했다.
또한 우주에서는 마실 수 있는 깨끗한 물도 꼭 확보해야 한다. 화성의 극관에서 얼음을 찾는다해도 그냥 마실 수는 없는 일! 현재는 화학물
질을 먹는 미생물을 이용해서 물을 깨끗하게 거르는 정수 장치에 대한 연구가 활발하다.
타산지석, 바이오스피어2
오래전부터 인류가 꿈꿔 온 우주정착촌은 잠깐 동안 머무르는 기지가 아니라 지구처럼 잘 갖춰진 생태계였다. 그래서 1991년에는 미래에 화성에 세워질 새로운 정착촌을 위해 밀폐된 인공 지구를 만들어 실험에 들어갔다. 이것이 바로 바이오스피어2다.
미국 애리조나 주에 만든 바이오스피어2는 유리로 밀폐된 1만 3000㎢의 공간으로, 거주구역, 농업구역, 자연구역으로 나누어져 있다. 또 열대우림, 사바나, 습지대, 바다, 사막의 다섯 가지 생물권도 만들어 지구 생태계를 그대로 본뜨고자 했다. 여기에 8명의 사람이 들어가 밖에서 어떤 도움도 받지 않고 숨쉬고, 먹고, 생활할 수 있는지를 실험했다. 2년 동안 진행될 계획이었던 바이오스피어2는 18개월 만에 실패로 끝이 났다. 기대했던 것과는 달리 산소 농도가 줄어들고 이산화탄소가 계속 늘어나는 데다 일부 곤충만이 번식을 하는 등 생태계의 균형이 깨졌기 때문이다.
화성에 대기층을 만들고 식물을 살게 해서 생태계를 만드는 일은 바이오스피어2보다 훨~씬 더 성공하기 어려운 일이다. 그러나 하늘을 날거나 우주에 가는 일도 오래전에는 상상일 뿐이었다. 그래서 뜨거운 관심과 연구가 계속되는 지금, 우주에 살고자 하는 인류의 꿈은 결코 헛되어 보이지 않는다. 과연, 모든 숙제를 풀고 우주로 이사 가는 날은 언제쯤일까?
