[저멀리 우주로: 민간 우주개발] 화성 개척, 인류의 새 행성

• Olivia Rodrigo - Out of the Old

🌱새로운 도전이 두려울 때 | Out of the Old - Olivia Rodrigo | 가사/해석/번역

Out of the Old - Olivia Rodrigo

 
 
 

• 인간이 거주할 가능성이 크지만 여전히 가혹한 화성

화성은 그나마 인류가 살 수 있는 행성이다

냉전 시대 때 소련과 미국, 유럽은 처음에는 지구에서 가장 가까운 행성인 금성에 주목하며 금성에 인간이 살 수 있을 것을 기대했습니다. 하지만 각 국은 금성에 탐사선을 보낸 결과, 괴랄한 대기와 살인적인 온도와 압력 때문에 금성 지표면은 지옥임을 파악했고, 거주가 도저히 불가능한 금성 대신 화성으로 눈을 돌렸습니다. 21세기 인류는 화성에 수차례 탐사선을 보내며 화성을 집중 탐구했고, 화성의 환경을 파악하고 물의 존재도 파악했습니다. 그리고 여러 조건을 합쳐 화성은 잘 만 하면 인류가 살 수도 있는 태양계에서 유일한 행성임이 밝혀졌습니다.

화성의 환경은 매우 가혹하다

하지만 화성의 조건은 여전히 가혹했습니다. 옅은 이산화탄소 대기를 지구처럼 질소와 산소가 가득한 대기로 만드는 것은 불가능에 가까웠습니다. 엄밀히 말하면 가능은 한데 몇백년에서 몇천년이 걸리는 일이었습니다. 또한 화성은 지구보다 작고 중력이 약해 자기장을 형성하지 못하고 있습니다. 이 때문에 우주의 방사능이 그대로 지표면에 닿으며 태양풍이 불면 태양풍을 직격으로 맞습니다. 이는 인간이 피폭되면 순식간에 사망할 수 있는 가혹한 환경입니다. 마지막으로 화성의 모래폭풍은 지구와 비교가 안되는 막강한 자연재해로 인공물은 전부 쓸어버리는 무시무시한 재해입니다.
 
 
 

• 그럼에도 화성에 가자

황폐해진 지구

화성은 이렇게 인류에게 가혹한 행성입니다. 그러나 21세기 지구의 인류는 화성으로의 이주를 계속 염두하고 있습니다. 그 이유는 지구열난화로 지구에 인간이 살기 힘들어진다는 점이 큽니다. 21세기에 들어 많은 단체와 국가들이 환경 보호를 주장했으나 이미 산업화와 자본주의는 극도로 발전했고 환경 파괴를 멈추기에는 늦었습니다. 또한 인구는 계속 증가했기에 소비량은 증가했고 그만큼 지구 자원 소모가 심해졌습니다. 이 때문에 지구는 계속 오염되었고 인류가 살기 점점 힘들어졌습니다.

지구 전체를 다시 살기 좋게 하는 것보다 화성의 일부를 사람이 살기 좋게 만드는 것이 더 저렴하다

그래서 과학자들은 2020년 즈음 지구 환경 복원은 이미 실패했다고 말했고, 그 발언이 논란이 되며 지구를 떠나자는 생각이 더욱 커졌습니다. 이는 화성으로 눈을 돌리는 계기가 되었고, 화성에서 사는 방안에 대한 연구가 커졌습니다. 지구 전체를 복원하는 것은 극심한 비용이 들지만 화성의 극히 일부를 살기 좋게 만드는 것은 상대적으로 저렴했기 때문에 시장 논리도 화성을 테라포밍해 거주하는 것으로 점점 쏠렸습니다.
 
 
 

• Mars One, 화성 행 편도 비행권

Mars One 프로젝트

이런 상황에서 2011년 네덜란드의 기업가 바스 란스도르프는 화성으로 가 정착하는 화성 편도 여행 프로젝트를 시작했습니다. 프로젝트 이름은 Mars One으로 공개 TV 쇼로 화성에 갈 우주비행사를 선발해 화성으로 보내 그곳에 정착하는 과정을 중계하는 프로젝트였습니다. 그러나 우주비행사 선발 과정이 허술하고 자금을 얻는 방법이 불투명하며, 무엇보다도 우주비행사를 화성으로 보낼 방법을 공개하지 않아 사기 논란에 빠졌습니다. 결국 Mars One은 2019년 파산신청으로 끝이 났습니다.

 

 

• 화성 탐구에 도전하는 Impulse Space

https://www.youtube.com/watch?v=uuL7iYUNg6o

화성 탐사에 도전하는 Impulse Space

그러나 화성에 도전한 또다른 기업이 존재합니다. Impulse Space라는 기업으로 해당 기업은 2029년 화성에 세계 최초로 민간 화성 탐사차를 착륙시켜 화성에서 인간이 거주하기 좋은 장소를 모색하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그리고 민간 화성 탐사차를 발사하는 로켓은 Relative Space의 Terran R 로켓을 사용할 예정이라고 합니다.

 

 

 

• 달과 화성에 착륙할 착륙선을 개발하는 Firefly Aerospace

Firefly Aerospace의 착륙선

그리고 미국의 Firefly Aerospace는 NASA로부터 달과 화성 모두 착륙이 가능한 착륙선 개발 기업으로 선정되었습니다. 그래서 Firefly Aerospace는 달과 화성 두 천체의 환경을 모두 견딜 수 있는 착륙선을 개발하고 있으며 이는 Firefly Aerospace가 달과 화성 개발에 큰 영향력을 행사할 수 있는 기회입니다. 처음에는 무인 착륙선에서 시작해 나중에는 사람도 태우는 유인착륙선을 개발할 계획이라고 합니다.

Firefly Aerospace의 발사체

또한 Firefly Aerospace는 독자 발사체를 개발하고 있습니다. 그래서 발사체로 지구에서 출발해 달과 화성에 안전하게 착륙하는 인프라를 구축할 계획이며 이에 성공할 경우 Firefly Aerospace는 인류를 달과 화성으로 보내는 기업이 될 것입니다. 

 

 

 

• SpaceX의 화성 이주 계획

Red Dragon 컨셉 아트

한편, SpaceX를 창립한 일론 머스크는 어릴 때부터 화성에 인간이 사는 기지를 건설하겠다는 꿈을 가지고 있었고, 그 꿈을 SpaceX 기업을 창업하며 하나씩 실천하고 있습니다. SpaceX는 2050년에 화성에 인류 신도시를 건설하는 것을 최종 목표로 삼고 있으며 화성으로 인류를 보낼 방법과 화성에 정착하는 방법을 연구하고 있습니다. SpaceX는 2011년 Red Dragon이라는 화성 유인착륙선을 개발해 화성에 인류를 보내겠다는 포부를 밝혔고 이를 위한 연구를 시작했습니다.
스페이스X 스타십, 화성에 이렇게 착륙합니다.

Starship의 화성 착지 시뮬레이션

그리고 추가적인 연구로 Red Dragon보다 더 큰 Starship으로 달과 화성 모두 가는 것이 훨씬 경제적이고 현실성이 있다고 판단해 SpaceX는 2018년 Red Dragon 계획을 철수하고 Starship으로 화성에 가는 방안으로 변경했습니다. 이는 추진 로켓을 자체 보유해 화성으로 사람을 보내고 다시 추진해 지구나 달 등 다른 천제를 왕복하는 것이 비용 절감 면에서 유리하다는 계산 때문이었습니다.

지구와 달리 화성 대기에는 이산화탄소가 많아 메테인을 쉽게 생산할 수 있다

또한 SpaceX는 Starship 추진 연료로 메테인을 선택했는데 이는 이산화탄소가 대기의 주 성분인 화성에서 흔히 구할 수 있는 이산화탄소로 메테인을 쉽게 합성해 화성에서 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하기 때문입니다. 그래서 SpaceX는 화성에 신도시와 기지를 세워 Starship을 위한 연료를 생산하고 그 연료로 지구와 달, 화성을 왕복하는 교통 체계를 구축하려고 합니다.

SpaceX가 구상한 화성 정착지

그리고 SpaceX는 화성에 사람이 거주하게 하기 위해 화성 정착건축물을 NASA와 합동 연구로 연구하고 있습니다. 화성에 인간이 거주하기 위해 우선 태양광 에너지로 에너지를 얻고, 지하의 얼음을 녹여 식수, 산소, 수소를 얻으며, 이산화탄소로 메테인을 생산해 로켓 연료를 생산하는 식으로 자급자족하는 인프라를 갖춰야 합니다. 이후 3D 프린터로 화성의 폭풍과 태양풍으로부터 인간과 식물, 동물 등 지구 생명체를 보호하고 산소와 수증기를 가두는 건축물을 자체 생산하는 인프라를 구축해야 합니다. 이는 어려운 과제이므로 NASA와 SpaceX가 힘을 합쳐 연구하고 있는 주제입니다.
 
 
 

• NASA와 협력하는 Blue Origin과 Rocket Lab

화성으로 NASA 탐사선을 보낼 New Glenn

한편 Blue Origin은 NASA의 화성 탐사 및 실험을 지원하는 로켓 New Glenn을 서비스하는 방식으로 화성 탐사에 동참하고 있습니다. Blue Origin은 강력한 재사용 로켓인 New Glenn을 이용해 기존보다 더 저렴한 가격으로 더 많이 NASA 화성 탐사선을 화성에 안전하게 보내려고 합니다.

Rocket Lab의 ESCAPADE 화성 탐사선

또한 Rocket Lab은 ESCAPADE라는 독자 화성 탐사선을 개발해 화성을 직접 탐사하려는 목표를 가지고 있습니다. 그리고 이는 NASA와 협력해 ESCAPADE 화성 탐사선으로 얻은 데이터를 NASA와 공유하고 함께 연구하며 NASA의 화성 탐사 파트너로 자리잡으려고 합니다.

Rocket Lab은 NASA가 화성에서 얻은 샘플을 무사히 지구로 돌려보내는 서비스도 구상 중이다

또한 Rocket Lab은 거기서 더 나아가 NASA의 화성 탐사를 적극적으로 지원하려는 서비스도 개발 중입니다. NASA는 화성탐사차의 굴착기로 화성 토양을 채굴해 탐사차 내부의 장치로 화성에 대해 조사하고 그 데이터를 지구로 보내는 방식을 사용했습니다. 이는 화성에서 다시 지구로 토양을 보내는데 부담이 매우 컸기 때문입니다. 허나 탐사차량에 내장된 장비로 심도있는 화성 연구는 어려웠기에 화성 토양을 지구로 보내는 것은 꼭 필요했습니다. Rocket Lab은 NASA의 이런 수요를 파악하고 화성 토양을 지구로 보내 지구에서 원없이 연구하게 지원하는 서비스를 준비하고 있습니다.

 

 

 

• 화성 궤도를 도는 우주정거장과 화성 착륙선을 준비하는 Lockheed Martin

록히드 마틴의 화성 우주정거장과 화성 착륙선

한편 미국의 대표적인 항공우주기업인 Lockheed Martin은 더 나아가 인류가 화성에 장기체류할 인프라를 구축하는데 앞장서고 있습니다. 대기가 완전히 없는 달과 달리 화성은 지구처럼 대기가 있어 화성 착륙선은 지구와 우주를 오가는 우주왕복선 형태가 적합합니다. 때문에 NASA는 지구 우주왕복선을 개발한 경험이 있는 Lockheed Martin에 화성 착륙선 개발을 허가했고 동시에 화성 궤도를 도는 우주정거장 개발을 의뢰했습니다. 그래서 Lockheed Martin은 어떤 방법으로든 인류가 화성 궤도에 진입하면 화성 우주정거장에서 인류를 맞이하고 화성 착륙선으로 인간을 안전하게 화성에 이주시키는 인프라를 준비하고 있습니다.