달이나 다른 행성에서도 인간이 살 수 있는지의 여부를 알아보기 위해, 미 항공우주국(NASA)이 야채와 허브 등 다양한 식물을 달에서 기르기 위한 시도를 추진하고 있는 것으로 알려져 비상한 관심을 모으고 있다.

과학기술 포털 사이트인 phys.org는 NASA가 최근 ‘달에서 식물생육(Lunar Plant Growth Habitat)’이라 명명된 프로젝트를 통해, 오는 2015년까지 컨테이너 형태의 생육기에 식물을 담아 달 표면 환경에서 생육이 가능한지를 판단하는 테스트를 추진할 계획이라고 보도했다.

phys.org는 밀폐된 생육기 내부에는 순무(turnip)와 허브의 일종인 바질(basil), 그리고 애기장대 (Arabidopsis) 등이 실릴 예정이라고 보도했다. 또한 실험 대상인 식물들은 5~10일 정도의 짧은 기간에도 달에서 발아해 싹을 틔우고 자라는 모습을 관찰하는 데 적당한 종류들로 구성되어져 있다고 밝혔다.

다른 행성에 생명을 불어넣는 최초의 사례

달은 지구와는 달리 강력한 자기장과 대기가 없기 때문에 우주의 방사선은 물론 태양에서 나오는 높은 에너지 입자로부터 무방비 상태의 환경을 갖고 있다.

따라서 이런 혹독한 환경에서 지구의 식물이 장기간 동안 견딜 수 있을지를 판단하는 연구는, 미래의 우주 탐사 계획을 여는 데에 매우 중요한 실마리가 될 수 있다는 것이 대다수 전문가들의 의견이다.

우주 공간에서 식물을 키우는 것이 사실 새로운 일은 아니다. 이미 우주 왕복선이나 정거장에서 식물들이 제대로 발아해서 싹을 틔우고 광합성을 할 수 있다는 것이 증명된 상태이기 때문이다. 그러나 달의 환경은 지구의 자기장에 의해 보호를 받고 있는 우주 정거장 환경보다 훨씬 더 동식물이나 인체에 가혹하다.


이 같은 문제에도 불구하고 달에서 식물을 키우는 프로젝트를 추진하는 이유는, 점점 현실로 다가오고 있는 우주 탐사 계획 때문이다.

우선 식물은 우주 비행사가 식용으로 사용할 수 있고, 광합성을 통해 이산화탄소를 산소로 바꿔 공기를 정화할 수 있으며, 장기간 밀폐된 우주선 환경에서 우주 비행사의 심리적 안정을 도울 수 있는 다양한 장점을 지닌다.

따라서 NASA의 계획대로 달에서 식물을 키우는 프로젝트가 성공하게 된다면, 이는 인간이 다른 행성에 생명을 불어넣는 최초의 사례로 기록될 전망이다. 그리고 혹시 실패하더라도 이번 미션은 우주개척에 있어 공공과 민간이 협력한 획기적인 프로젝트로 남게 되리라는 것이 NASA가 기대하고 있는 부분이다.

달 식물 생육의 계기가 된 구글의 루나X 프라이즈

NASA가 달에서 식물을 키우는 프로젝트를 시작할 수 있었던 가장 결정적인 이유는 구글이 얼마 전 총 상금 3천만달러를 걸며 전 세계의 이목을 집중시켰던 달 착륙 경쟁 프로젝트인 ‘루나X 프라이즈(Lunar X-Prize)’ 때문이다.

루나X 프라이즈는 오는 2015년 12월 31일까지 로봇 우주선을 달에 발사해 안전하게 착륙한 뒤, 500m를 움직이도록 한 다음 그 증거 영상과 사진을 지구에 가장 먼저 보내는 미션을 완료하는 프로젝트를 말한다.

현재 루나X 프라이즈 프로젝트에는 미국과 일본을 비롯해 전 세계 22개팀이 경합을 벌이고 있다. NASA는 프로젝트의 최종 우승팀이 쏘아 올리게 될 우주선에 달에서 식물을 키울 수 있는 생육기(Growth Chamber)를 싣는다는 계획을 추진 중인 것으로 알려졌다.


NASA의 발표에 따르면 달에서 식물을 키울 수 있는 생육기는 작고 밀폐된 컨테이너 모양을 하고 있다. 이 생육기에는 식물이 달에서도 살아남을 수 있도록 적당한 온도가 유지되고, 수분이나 전력 등을 공급할 수 있는 기능이 마련되어 있다.

또한 생육기 안에는 식물의 성장 데이터를 포착하는 카메라와 센서가 설치된다. NASA는 여기서 발생하는 각종 데이터를 날마다 지구에 있는 전문가들은 물론, 학교와 민간 과학자들에게도 보내서 보다 효율적으로 달에서 식물을 키우는 방법에 대해 평가를 받을 계획이다.

달에서 식물을 키우는 프로젝트에 참여 중인 NASA의 한 관계자는 “이번 프로젝트를 통해 달 표면에서 식물이 자라는 최적의 환경을 알 수 있을 것”이라며, 이는 “지구상에서 식물을 재배할 새로운 방법을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 보인다”고 설명했다.

화성에서 식물을 생육하는 연구도 진행 중

지구 밖에서 식물을 키우는 계획이 달에서만 진행되고 있는 것은 아니다. 민간 우주업체인 스페이스X의 최고경영자 엘런 머스크(Elon Musk)는 얼마 전 영국 런던에서 열린 영국왕립항공학회에서 8만명 정도의 인간이 살 수 있는 화성 식민지 프로젝트에 대해 발표한 바 있다.

화성 식민지 건설계획에 대해 머스크 회장은 “화성을 개척하기 위해 구성된 선발대가 화성에 도착하게 되면, 우선 화성 이주민들이 거주할 투명한 돔을 건설하고 화성의 토양에서 농작물을 경작할 수 있도록 화성 대기 중의 이산화탄소를 압축하는 작업을 할 계획"이라고 밝혔다.

머스크 회장은 “화성에서 식물을 키우기 위해 비료를 생산할 기계와 화성 대기의 질소 및 이산화탄소를 이용해 메탄과 산소를 만들 설비, 그리고 돔을 건설하기 위한 자재 등 막대한 양의 화물을 화성으로 운반하는 것이 프로젝트의 가장 큰 난제가 될 것”으로 예상했다.

한편, 네덜란드 알테라 와게닝겐대의 생태학자인 비거 와멜링크(Wieger Wamelink) 박사도 화성에서 식물을 키우는 기술을 연구하고 있는 과학자 중 한 명이다. 그는 최근 화성에서 식물을 경작하는 방법과 이를 시뮬레이션하기 위한 지상 및 월면의 경작실험 계획을 발표해 주목을 끌었다.

와멜링크 박사는 “화성은 아직 인류가 가보지 못한 곳이지만 지구와 가장 가까이 있는 행성 중 하나이고, 이미 탐사 로봇을 통해 화성의 토양에 대한 광물적 분석 정보를 가지고 있기 때문에 이런 연구가 불가능하지 않다”고 주장했다.

와멜링크 박사는 발표를 통해 “식물이 화성이나 달의 토양에서 생존할 수 있는가를 검증하는 과정은, 화성 여행과 반영구적 거주 지역 구축에 매우 필수적인 과제”라면서 “이번 연구의 핵심은 화성 표면에서 경작이 가능한 생물종을 연구하고 배양하며, 생명 활동에 필요한 필수요소에 대해 보다 세밀한 정보를 확보하는 데에 있다”고 설명했다.