인류는 정말 화성에 갈 수 있을까. ‘화성이주프로젝트’에 참여하고 있는 문경수 과학탐험가는 그 질문에 대한 답으로 강한 긍정을 표시했다. 하지만 인간이 화성에 가기 위해서는 넘어야 할 ‘산’이 많다. 천문학적인 비용이 뒤따르기 때문에 화성 탐사에 대한 반발도 만만치 않다.

문 탐험가는 인류가 화성에 가기 위해서는 사람들의 ‘관심’이 필요하다고 말했다. 그는 “개인적인 관심을 넘어 문화적 관심이 있어야한다”고 강조했다.

그는 아시아인으로는 최초로 미국 항공우주국(NASA) 우주생물학그룹에 합류해 화성이주프로젝트를 진행해왔다.

몽골, 알래스카, 사막지역 등 전 세계를 탐험가로 누빈 그는 지난 9일 경기도 일산 킨텍스에서 열린 ‘대한민국과학창의축전’의 연사로 나와 화성프로젝트를 진행하며 겪었던 흥미로운 과학 탐사기를 공유했다.

화성탐사를 위해 '지구 속 화성'으로 떠나다

그는 화성탐사를 위해 나사 대원들과 서호주 북서부 지역 필바라로 향했다. 화성이주프로젝트를 연구하기 적합한 곳이다. 필바라 지역은 철광석 산지로 암석의 색깔이 화성과 같은 붉은색이다. 색이 붉은 이유는 녹슨 쇠가 붉어지는 것처럼 산화철이 토양에 많이 함유되었기 때문이다.

나사에서는 이곳의 지질학적 구조가 화성과 가장 유사하다고 보고 있다. 특히 이곳에는 34억 8천만 년 전 살았던 미생물 화석이 남아있어 탐사의 가치가 더욱 높다. 이 지역 퇴적암 암석 안에는 광합성을 해서 산소를 만드는 미생물이 살고 있다.

‘스트로마톨라이트(stromatolite)’는 광합성을 통해 산소를 만드는 ‘시아노박테리아’의 막이 쌓여 생긴 층 모양의 줄무늬가 있는 암석이다. ‘시아노박테리아’는 원시 지구의 대기를 설명해줄 수 있는 비밀의 열쇠이다.

과거 원시 지구의 대기에는 산소가 없었다. 과학자들은 시아노박테리아와 같은 미생물이 광합성을 통해 산소를 지구 대기에 공급했다고 보고 있다.

화성을 인류가 살 수 있는 환경으로 변환시키는 ‘테라포밍’을 위해서는 무엇보다 산소가 꼭 필요하다. ‘테라포밍(Terraforming)’이란 지구가 아닌 다른 외계의 천체 환경에 인간에게 알맞은 대기와 온도, 생태계를 만드는 작업이다.

나사에서는 ‘시아노박테리아’와 같이 광합성이 가능한 미생물을 통해 화성 대기를 지구처럼 산소가 있는 공간으로 만들 수 있을 것이라고 가정하고 있다.

인간은 살 수 없는 극한환경 속에서 살아가는 생명체들이 있다. 온도가 300도가 넘고 산소도 없고 빛도 들어오지 않는 심해에서도, 혹한이 몰아닥치는 남극에도 살아가는 생명체들이 존재한다. 하지만 인류가 거주하기 위해서는 인류에 맞는 환경이 필요하다.

문 탐험가는 “인간은 언젠가 화성에 갈 것이다. 그렇다면 물과 산소가 필요하다. 물은 화성에서 만들 수 있을 것으로 보고 있다. 관건은 산소인데, 광합성이 되는 미생물이 화성대기를 바꿀 수 있을 것이라고 가정하고 탐사를 하고 있다”고 설명했다.    

종이접기 전문가들이 화성프로젝트 합류    

문 탐험가는 ‘종이접기’에 엮인 흥미로운 이야기를 꺼내기도 했다. 나사에서 ‘종이접기’ 전문가를 적극 활용하고 있다는 소식이었다.

그는 일례로 화성 무인탐사선에 들어가는 태양열 패널 연구를 들었다. 화성 무인탐사선에 들어가는 배터리의 1차 원동력은 원자력. 원자력을 통해 15년 동안 탐험이 가능하다. 원자력이 멈추면 그 다음에는 태양열 에너지를 이용해 탐사를 이어간다. 평상시에는 탐사선 안에 접혀 있다가 원자력 배터리 가동이 멈추면 날개처럼 펼쳐진다.

나사에서는 화성 탐사선의 태양열 패널을 설계할 때 ‘종이접기’ 전문가들과 함께 프로젝트를 수행했다. ‘종이접기 달인’들은 태양열 패널을 종이 접듯이 촘촘히 구겨 넣어 탐사선 안에 탑재시켰다.

그는 “종이접기 10년만 열심히 해도 나사를 갈 수 있다. 종이접기는 인간의 생각을 정리할 수 있는 분야로 생명공학, 기계공학 등 무궁무진한 분야에 진출이 가능하다”고 주장했다.

문 탐험가는 지구에 있는 화성 탐사선이 하는 역할에 대해서도 소개했다. 화성 탐사선은 화성에만 있는 것이 아니었다. 화성에 있는 탐사선과 똑같은 복제 탐사선이 지구에도 있다.

화성 탐사선은 지난 6년 동안 겨우 16km 움직였다. 매우 천천히 움직였다고 볼 수 있다. 하지만 여기에는 사정이 있다. 화성의 지표에는 사람의 주먹만 한 돌부리가 많다. 탐사선이 돌부리 지대를 지나가다가 문제가 생기면 화성에서는 고칠 방법이 없다.

때문에 이런 문제점이 발견되면 화성 탐사선은 지구에 사진을 찍어 나사로 전송한다.  과학자들은 돌부리를 지나가도 안전할 지에 대해 지구에서 복제 탐사선으로 실험을 한다. 반드시 돌부리를 넘을 수 있다는 확신이 200% 들 때 비로소 탐사선의 ‘전진’ 버튼을 누른다.

올해는 기존 탐사선과 좀 다른 탐사선을 지난 5월 화성에 보냈다. 이 새로운 탐사로봇의 임무는 화성의 지각을 5m 이상 파내는 것이다. 그동안 표면만 조사해서 알지 못했던 화성의 지각 아래를 조사하기 위해서다. 올 11월 26일이 되면 화성에 도착할 예정이다.

문 탐험가는 화성탐사의 궁극적인 목적은 인간이 직접 화성에 가서 화성의 토양을 가지고 오는 것이라고 밝혔다. 그는 화성 유인탐사는 2030년경이 될 것으로 전망했다. 초기 임무는 화성 주변을 탐사하는 것이다. 본격적인 화성 내부 탐사는 2040년이 되어야 가능할 것으로 전망했다.

그는 ‘왜 화성탐사를 위해 그렇게 많은 돈과 노력을 쏟아야하는가’ 하는 회의적인 시각이 많다고 전했다. 문 탐험가는 화성탐사를 통해 지구의 기후와 토양변화에 대해 더욱 많은 것을 알 수 있다고 말했다.

무엇보다 화성탐사의 가장 중요한 이유는 ‘인간의 호기심’ 때문이 아닐까. 문 탐험가는 “지구 밖 외계 생명체와 환경에 대한 인류의 호기심은 화성탐사를 통해 지구를 더욱 더 잘 이해하고 보존하는데 촉매제 역할을 할 것”이라고 강조했다.