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화성 기지를 건설하는 기술은 달 기지를 짓는 기술과 공통점이 많다. 다만 화성은 달보다 지구에서 훨씬 먼 거리인 7500만km나 떨어져 있기 때문에, 기지 시설을 더 오랫동안 유지하면서 식량을 장기간 공급하는 기술이 중요하다. 외부와 공기가 차단된 ‘식물 공장’이 강력한 대안으로 떠오르고 있다.


Mission1 식물로 순환하라

네덜란드의 민간 기업이 추진 중인 화성 탐사 프로젝트 ‘마스 원(Mars One)’에서는 일찍부터 화성에 온실을 운영해 기지에 식량과 산소를 공급하는 ‘시드(seed)’ 계획을 세워왔다. 온도, 기압, 대기의 구성이 지구와 비슷한 바이오돔에서 식물을 자라게 한다는 것이다. 성공할 경우 식량 문제뿐 아니라 산소문제도 동시에 해결할 수 있다. 기지에 거주하는 사람들이 내뿜은 이산화탄소를 식물이 광합성을 통해 산소로 바꾸고, 이것을 사람들이 다시 호흡하는 식의 순환이 이뤄진다. 하지만 그 전에 해결할 문제가 있다. 대기의 구성을 지구처럼 적절하게 유지하는 것은 쉬운 일이 아니다. 식물이 완전히 자라면 공기 중에 산소의 비중이 급증한다. 자칫 기지에 머무르는 사람들의 생명이 위험할 수 있다. 그렇다고 공기를 단순히 빼내면 산소뿐 아니라 대기 중 질소까지 빠져나가 버린다. 또 광합성의 결과로 바이오돔 내부의 습도가 100%까지 치솟을 수도 있다. 과학자들은 이 모든 것을 고려한 순환장치를 구상하고 있다. 한편 미국항공우주국(NASA)은 첨단혁신연구프로그램(NIAC)의 일환으로 화성에서 미생물을 이용해 산소를 조달하는 ‘마스 룸(Mars Room)’ 프로젝트에 돌입했다. NASA는 우주 환경에 생존할 수 있으면서 광합성을 하는 가장 단순한 생명체인 시아노박테리아를 화성 현지에 보내 산소나 다른 물질을 만들어 낼 수 있는지 검증할 계획이라고 밝혔다.
 

Mission2 행성 과학 실험

화성에 한국의 기지를 짓는다면 아마도 초기에는 남극 기지와 같은 과학기지 형태가 될 것이다. 화성기지에서 가장 먼저 할 수 있는 연구는 화성의 생명체 연구다. 화성 토양에서 광물을 채취해 원소를 분석하고 유기물이 있는지 확인한다. 2015년 3월 큐리오시티가 화성에서 질소를 발견해 생명체가 살았을 것이라는 기대를 더욱 높였다.

다음은 화성의 상세한 지형도를 그리는 것이다. 현재는 ‘마스 오디세이’, ‘마스 익스프레스’, ‘화성 정찰궤도선회탐사선(MRO)’, ‘메이븐(MAVEN)’ 등 궤도선을 통해 화성 상공에서 지형과 토양의 구성 원소를 조사하고 있다. 하지만 그동안 많은 탐사가 이뤄졌음에도 정확한 성분이나 분포에 대한 정보가 부족했다. 화성에서 직접 탐사가 이뤄진다면 정밀도 높은 연구를 수행할 수 있다.
 

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