미국 항공우주국(NASA)의 여성 우주비행사 크리스티나 코크는 국제우주정거장(ISS)에서 여성 우주인 최장 체류 기록을 세우고 지난달 초 지구로 귀환했다. 지난해 3월 14일 ISS에 파견된 코크는 총 328일간 우주에 체류했다.

이는 340일을 머문 미국의 남성 우주인 스콧 켈리에 이어 남녀를 통틀어 두 번째로 긴 기록((단일 비행 임무 기준)이기도 하다. 코크의 활약상이 더욱 돋보이는 이유는 인류 역사상 최초로 여성 우주인을 달에 보낸다는 NASA의 ‘아르테미스 미션’ 때문이다.

NASA는 내년 중반쯤 최종 우주비행사 후보를 선정한 후 2024년까지 최초의 여성 우주인을 달의 남극에 보낼 계획이다. 아르테미스 미션은 이렇게 달을 통해 얻은 경험을 기반으로 2030년대에 최초로 인간을 화성에 보내는 프로젝트이다.

그런데 여성 우주인은 사실 달 탐사보다 훨씬 더 멀고 정신적인 부담감도 큰 화성 탐사 미션에 더욱 유리하다. 실제로 지난해 3월 NASA의 짐 브라이든스틴 국장은 화성에 첫발을 디딜 인류가 여성일 수 있다고 언급하기도 했다.

그럼 왜 여성 우주인이 남성보다 장거리 우주여행에 더 적합한 것일까. 최근 미국의 과학 전문 매체 ‘사이언티픽 아메리칸’은 이에 대해 구체적으로 분석한 기사를 게재했다.

남자보다 칼로리 섭취 적어

그에 의하면 여성들이 가지고 있는 첫 번째 장점은 일반적으로 남자들보다 체중이 덜 나가며, 그에 따라 칼로리 섭취도 20~25% 정도 적다는 점이다. 로켓이 성층권을 지나 우주로 나아가기 위해서는 우주선에 될 수 있는 한 화물을 적재하는 것이 좋다.

더 많은 화물을 실을수록 더 많은 연료가 필요하기 때문이다. 현재 지구에서 우주로 1㎏의 물건을 보내려면 약 2000만원 정도의 비용이 든다. 따라서 식량의 경우 아주 적은 무게일지라도 장기 우주여행에서는 그 차이가 꽤 벌어진다.

심리적인 면에서도 여성들은 우위를 점한다. 화성으로 가는 우주인들은 최대 3년 동안 좁은 공간에서 함께 살아야 한다. 성격이 원만한 편이라도 그처럼 한 공간에서 오랫동안 함께 지내기가 쉽지 않다.

더구나 지구와의 통신은 최대 20분 정도 지연되므로 양방향 대화를 하기 위해선 약 40분간의 시간 지연을 견뎌야 한다. NASA가 2014년에 진행한 연구에 의하면 이 같은 통신 시간 지연은 우주인의 정서에 큰 영향을 미친다. 단 50초간의 통신 지연도 우주인을 좌절시켰으며, 반대로 실시간 의사소통은 사기를 높이는 것으로 밝혀졌다.

여성들은 이처럼 통신 시간 지연에서 발생할 수 있는 충격의 완화에 필요한 의사소통 방식을 발전시키는 데 더 유리할 수 있다. 기존 연구에 의하면 여성들은 미묘한 정서적 신호를 인지하는 데 더 민감하며, 의사소통을 이해를 구하는 수단으로 보는 경향이 있는 것으로 나타났기 때문이다.

또한 남성들의 경우 단기 목표 지향적인 상황에서는 더 잘하지만, 장기적인 임무를 처리할 때는 여성들이 우세한 편이다. 실제로 NASA가 ISS에서 오랜 시간을 보낸 우주비행사들의 일기를 연구한 결과, 여성들이 남성들보다 부정적인 기분에 관한 에피소드를 적게 보고한다는 사실이 밝혀졌다.

은하우주선, 수컷 생쥐에게만 악영향

마지막으로 가장 중요한 것은 화성으로 향하는 우주인들에게 노출될 은하우주선(GCR ; galactic cosmic rays)이다. 방사선의 일종인 GCR은 우리 은하 전체 공간을 날아다니는 고속의 입자다.

화성의 표면에는 하루에 약 0.64mSv의 GCR이 측정되는데, 그에 비해 지구에서 쪼이는 자연방사선의 양은 연간 2.4mSv에 불과하다. 즉, 화성에서는 4일만 있어도 지구에서 1년간 받게 되는 자연방사선을 받게 되는 셈이다.

GCR에 과다 노출되면 암, 시력 장애, 심장병에 걸릴 수 있지만, 우주인들의 뇌에도 영향을 미칠 수 있다. 그런데 샌프란시스코 캘리포니아 대학(UCSF)의 연구에 의하면, GCR은 수컷 생쥐에게는 불안감 증가, 기억력 저하, 사회성 감소 등을 일으키지만 암컷 생쥐는 그렇지 않다는 사실이 밝혀졌다.

그 이유는 암컷 생쥐의 경우 GCR에 노출되어도 뇌의 미세아교세포가 활성화되지 않기 때문이다. 뇌 속에 존재하는 대표적인 선천 면역세포인 미세아교세포는 뇌에 특정한 조건이 가해졌을 때만 활성화돼 주변 뇌 조직에 염증을 일으킬 수 있다.

그런데 어떤 이유에서인지 GCR에 노출되면 수컷 생쥐에서만 이 세포가 활성화되는 것으로 나타났다. 물론 이 연구 결과는 동물 실험에서 얻은 것일 뿐 인간에게 적용되지 않을 수도 있다.

여성 우주인이 남성 우주인보다 장기 우주여행에 더 유리하다는 이 같은 연구 결과들은 반드시 여성 우주인을 화성에 보내야 한다는 것을 의미하지는 않는다. 그럼에도 여성들이 유리한 이유를 밝히는 것은 남성 우주인들을 더욱 잘 보호할 수 있는 방법을 찾기 위한 일련의 조치들이다.

즉, 우주 공간에서의 남녀 간 생물학적 차이에 대한 연구는 미래에 인류가 더 넓은 우주로의 진출을 위한 성공의 열쇠가 될 수 있는 셈이다.