앞으로 10년 안에 인간을 화성에 데려다 줄 로켓우주선이 다음 달에 첫 지구 궤도 비행을 한다. 일론 머스크 스페이스X 최고경영자(CEO)는 이 회사가 다음달에 30억 달러(약 3조 8000억원)를 들인 높이 120m 짜리 스타쉽을 발사할 계획이라고 밝혔다. 텍사스에서 발사돼 지구 주위를 한 바퀴 도는 이 중요한 임무는 사람과 화물을 달(2024,2025)과 화성(2029)으로 실어 나르려는 일론 머스크 야망의 초기 이정표로 작용할 것이다.

물론 일론 머스크의 최종 목표는 오는 2029년 말까지 인간을 화성에 보내 우주여행을 위한 게임체인저가 되는 것이다. 머스크는 만약 지구 종말이 일어났을 때 사람들이 다른 행성에 살 수 있다면 인류는 여러 번의 기회를 가질 수 있을 것이라고 생각한다. 그 계획에 따르면 스타쉽 우주선은 한번에 최대 100명의 사람들을 달보다 250배 더 멀고 왕복 9개월 정도 걸리는 여정으로 화성까지 실어 나를 수 있게 된다. 스타쉽은 높이가 120m이며, 우주선 자체 크기는 49m, 부스터는 70m다. 연료를 채웠을 때 무게는 5000톤이다.

머스크와 스페이스X의 함구에도 불구하고, 머스크가 이전에 부분적으로 우주선 구조를 언급한 적이 있다. 이에 따르면 로켓우주선 최상단 전면 근처의 페이로드 영역에 약 40개의 객실을 설치하는 것을 검토하고 있다. 그는 “정말로 사람들을 밀어넣고 싶다면 객실당 5~6명의 사람을 실을 수 있다. 하지만 2~3명의 사람이 타게 될 것으로 보며, 우주선당 100명이 화성비행을 하게 될 것이다”라고 덧붙였다.

문제는 ‘붉은 행성’ 화성으로 인간을 보내려는 일론 머스크의 탐구가 위험으로 가득 차 있다는 것이다. 화성의 환경은 우주복을 입더라도 인간 신체의 여러 부분을 심각하게 손상시켜 질병과 죽음을 가속화할 수 있다는 것이다.

전문가들에 따르면 화성에서 사는 것의 위험성을 최소한 4가지 정도 꼽는다. 데일리메일은 전문가들의 도움을 받아 마침내 시작되는 화성탐사선 첫 지구 궤도 시험을 앞두고 인류가 화성에서 살 경우 감내해야 할 4가지 어려움을 짚었다. 그것은 방사선, 미소중력, 화성먼지, 영양실조로 요약된다. 어쨌거나 일론 머스크는 지구 멸망시를 대비한 또다른 행성 거주 계획에 대한 꿈을 접지 않고 있다.

방사선

화성은 지구의 0.6%에 불과한 매우 얇은 대기를 가지고 있다는 것도 이미 과학자들에게 잘 알려져 있다. 이는 화성이 지속적으로 강한 은하계 우주 방사선과 태양 양성자에 의한 피폭을 의미한다.

화성 표면에 있는 모든 인간은 이 극단적인 비율의 유해한 방사선에 노출될 것이고, 암, 심혈관 질환, 뇌 손상 및 인지력 저하 등의 위험에 노출될 수밖에 없다.

나사는 6개월 간의 화성 여행에서 우주비행사가 컴퓨터단층촬영(CAT) 24회 스캔시 피폭분에 해당하는 300mSv(밀리시버트)의 방사선에 노출될 것으로 추정하고 있다. 심지어 이는 화성 우주선 승무원이 화성에 도착하기도 전에 피폭되는 양이다. (*국제방사선방호위원회(ICRP)가 1977년 권고한 원자력발전소나 병원 직원의 연간 피폭 방사선량 한도는 50mSv(밀리시버트),즉 5렘(rem)이다.)

독일 킬 대학의 로버트 빔머-슈바인그루버는 “우주비행사들이 대서양 횡단 비행을 하는 승객이나 조종사들보다 이러한 방사선 수치에 더 오래 노출될 것이기 때문에 이는 상당한 노출이다. 하지만 인간은 우주 방사선을 견딜 수 있는 존재가 아니다”라고 말했다.

유럽우주국(ESA)이 주도한 지난 2019년 연구에 따르면 화성 우주비행사들은 지구에서 경험하는 양의 700배나 되는 방사선을 맞을 수 있다.

방사선 피폭에 따른 세포 돌연변이로 인해 암에 걸릴 위험성이 가장 높은 부위는 여성의 경우 눈, 폐, 장은 물론 유방과 자궁에 이를 것이다.

앞서 지난 2020년의 한 연구는 화성 우주선 승무원들은 지구궤도상에 떠있는 국제우주정거장(ISS)에서보다 2.6배나 높은 방사선에 노출돼 암과 불임의 위험이 높아질 것이라는 것을 발견했다.

또다른 연구는 방사선이 또한 인간의 뇌를 손상시킴으로써 학습과 기억 능력을 손상시키고, 우주비행사들을 혼란스럽게 만들어 판단과 결정을 내리지 못하게 할 수도 있다는 것을 보여준다.

철과 티타늄 원자와 같은 우주선은 매우 높은 이온화 비율 때문에 통과하는 세포에 큰 손상을 입힌다.

라스베이거스 네바다 대학의 물리학자인 프랜시스 쿠치노타는 “화성을 탐사하려면 900일 이상이 걸리며 이중 1년 이상은 은하계 우주선(cosmic ray) 중이온의 모든 에너지에 노출되는 것을 피할 수 없게 된다”고 말했다.

작년에 발표된 한 연구는 “우주 방사선의 영향에 대한 이해에는 여전히 한계가 있다”고 말했다.

마이크로 중력(미소중력·微小重力)

화성의 미소 중력은 장기 우주 비행 중에 뼈 밀도를 감소시키고 뼈 골절의 위험을 증가시키며 근육 성능을 저하시키기 때문에 우주 비행사들에게 심각한 문제다.

거의 중력이 없는 우주의 환경은 인간의 근육이 거의 작동하지 않아도 된다는 것을 의미하며 ISS 우주비행사들은 우주항해중 대량의 근육량을 잃는 것을 막기 위해 격렬한 운동을 한다.

지구에서는 사람이 앉거나 서 있을 때마다 중력이 다리로 피를 끌어내린다. 심장이 지구의 중력에 대항하면서 피의 흐름을 유지하기 위해 하는 일은 심장의 크기와 기능을 유지하도록 돕는다.

2021년의 한 연구에 따르면 중력 효과를 제거할 경우 심장의 이러한 성능이 감소하고, 꾸준히 줄어들게 된다. 또한 미소 중력은 머리 안쪽, 잠재적으로 눈 뒤쪽에 있는 유체의 압력을 증가시켜 시력을 손상시킬 수 있는 것으로 생각된다.

게다가 우주비행사들은 무중력 환경에서 일하기 때문에 몸을 지탱하거나 움직일 때도 거의 근육 수축을 필요로 하지 않는다.

우리의 근육은 규칙적인 사용과 운동을 병행하지 않으면 약해지고 악화되며, 뼈는 더 이상 중력에 맞서 몸을 지탱할 필요가 없게 되면서 약해진다.

지난 2021년 연구 결과 우주에서의 장기간 저강도 운동 프로그램조차도 장기간 무중력 상태에 있는 심장에 대한 영향력을 상쇄하기에 충분하지 않다는 것을 발견했다.

화성 먼지

따라서 화성을 방문하는 사람은 누구나 밀폐된 실내 서식지에서 시간을 보내거나 밖에 있는 것과 마찬가지로 우주복 안에서 재활용된 공기를 마시며 시간을 보낼 것이다.

하지만 그렇게 해도 그들은 만연한 화성 먼지가 기도를 오염시키는 위협에 직면할 것이다.

게다가 화성의 먼지와 토양에 있는 화학 화합물의 한 종류인 과염소산염은 독성 수준을 초과하는 것으로 알려져 있다.

칼 K. 윈터 캘리포니아 주립 데이비스대(UC 데이비스)의 독소 연구원은 “높은 용량의 과염소산염은 갑상선으로의 요오드화물 흡수를 방해함으로써 높은 용량에서 독성 효과를 발휘하는 것으로 생각된다”고 말했다.

이러한 요오드화물 섭취 억제는 인간의 성장, 발달, 신진대사의 조절을 담당하는 갑상선 호르몬의 분비를 감소시킬 수 있다.

영양실조

화성 자체의 모든 대기와 환경 문제를 제외하고도 또 다른 문제가 있다. 즉, 음식의 잠재적 부족과 그로 인한 영양실조다.

화성에 풍부한 이산화탄소(CO₂)는 햇빛, 물, 방사선이 부족하지만 않다면 식물 성장에 이상적일 것이다.

밤에 약 –73°C까지 내려가는 온도는 맷 데이먼이 주연한 영화 ‘마션(2015)’에서처럼 덥혀진 농작물 생장실 밖에서는 농작물이 파괴된다는 것을 의미한다.

비록 화성의 식단이 신체의 필요를 충족시키기는 힘들지만, 인간이 최소한 생존하기 위해 충분히 먹을 수 있다는 유망한 징후들이 있어왔다.

지난해 연구원들은 콩과 식물인 알팔파가 화성의 표토와 닮은 화산 토양에서 잘 자란다는 것을 발견했다.

화성에서 알팔파가 재배될 가능성이 크며, 이는 순무, 무, 상추 등을 재배하는 데 도움이 되는 비료로 바뀔 수 있다.

전반적으로 화성에서의 복합적 위험은 우주 비행을 발전시키기 위해 목숨을 바치는 것을 꺼리지 않는 가장 열정적인 우주 비행사들에게만 적합한 임무를 의미할지도 모른다.

일론 머스크는 이미 그곳으로의 여행은 “약한 마음을 가진 사람들을 위한 것이 아니며 죽음의 좋은 기회를 가져다 준다. 하지만 그것이 잘 되면 꽤 영광스러울 것이다”라고 말했다.

궁극적으로 머스크는 인간의 생명체를 다중 행성 거주형 존재로 만들기를 원하는데, 그러기 위해서는 화성으로 향하는 약 1,000대의 스타쉽 발사체가 필요하게 될 것으로 보인다.

머스크는 자연적이거나 인위적인 재앙이 결국 지구 문명의 종말을 가져올 것이며, 이는‘유일한 현실적 선택’이 될 화성이라는 다른 행성으로의 이동을 필요로 한다고 생각한다.

이것은 지속적으로 코로나19, 감소하는 출산율, 핵 아마겟돈, 또는 대륙을 쓸어없애는 킬러 혜성의 직격탄을 맞는 코로나보다 더 심각한 세계적 전염병이 될 수 있다.

한편, 나사는 스페이스X에 2025년까지 달 유인우주선을 보내는 아르테미스 계획의 일환으로 2025년 초에 달 표면에 우주비행사들을 보내기 위해 일론머스크의 스타쉽을 사용하기로 계약했다.

화성은

화성은 태양에서 네 번째에 있는 행성으로, 매우 얇은 대기와 함께 죽음의 먼지가 많고, 춥고, 사막이 펼쳐져 있다.

화성에는 또한 계절이 있고 극지방이 얼음으로 덮여있고, 협곡, 사화산들, 그리고 과거에는 지금보다 훨씬 더 활동적이었다는 증거가 나타나고 있는 역동적 행성이다.

이 행성은 태양계에서 가장 많이 탐사된 행성들 중 하나이며 인간이 탐사를 위해 탐사선을 보낸 유일한 행성이다. 화성에서의 하루는 24시간이 조금 넘고 화성의 1년은 지구의 687일에 해당한다. 즉 공전 주기가 687일이다.

대기는 이산화탄소가 95.72%, 질소 2.7%, 아르곤 1.6%, 산소 0.2%, 일산화탄소 0.07%, 수증기 0.03%, 일산화질소 0.03%로 이뤄져 있다.

평균 온도는 섭씨 –63℃, 최고 온도는 35℃, 최저 온도는 –143℃~-176℃다.

화성의 지름은 6794 km로 지구의 0.532배다. 위성으로 포보스와 데이모스를 거느리고 있다.