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미국은 2020년까지 달에 영구적인 기지를 설치할 계획을 가지고 있다. 그리고 매번 우주인들은 6개월 동안 기지에 머물게 되고, 이 기지에서는 화성에 대한 유인탐사를 위한 실험이 이루어지게 될 것이다. 하지만 지금까지 이 기지에 대한 세부적인 계획과 어떻게 기지를 유지할 것인가에 대한 논의가 이루어지지 않았다. 지난주에 열렸던 학회에서 나사는 이에 대한 세부계획을 발표했으며 이에 근거해서 달기지에서의 삶에 대해 단편적인 모습을 알 수 있을 것이다. 이번 주말 샌 프란시스코에서 열린 미국고등과학협회(American Association for the Advancement of Science)의 모임에서 나사의 영구적인 달기지에 대한 자세한 계획이 발표되었다. 나사는 2020년까지 네 명의 우주인이 일주일 간의 여정을 통해 달에 도착하여 기지를 건설한다는 내용을 계획하고 있다. 2020년대 중반까지 우주인들은 6개월간 이 기지에 머물게 될 것이다. 그렇다면 과학자들이 구상하는 달에서의 삶은 어떤 것인가? 기지 공상과학소설에 나타나는 달기지는 넓은 공간의 풍부한 빛이 있는 에덴 프로젝트 스타일의 유리 돔으로, 그 안에서 달기지의 우주인들은 힘들이지 않고 우주복을 입고 돌아다니는 것으로 그려졌다. 하지만 현실은 좀더 평범하고 덜 편안하다. 오픈 대학의 콜린 필린저(Colin Pillinger) 교수는 “에덴 스타일의 돔은 태양의 방사선을 필터링하는데 좋지 않다. 만일 태양폭풍이나 이와 유사한 현상이 일어난다면 좋은 유리돔은 좋지 않으며 좀더 견고한 구조물이 필요하다”고 말했다. 태양 방사선은 암을 유발할 수 있다. 나사는 최초 몇 명의 우주인들이 여섯 개의 모듈(거대한 이동식 금속 튜브처럼 생긴 구조물)에서의 거주를 계획하고 있으며 이 모듈은 각각 다르게 발사되어 달표면에서 조립될 것이다. 모듈 내부에는 숨을 쉴 수 있는 공기가 공급되며 이론적으로 달표면의 산소가 풍부한 광물을 처리하여 만들어낼 수 있다. 이 모듈 밖으로 이동할 때에 우주복이 필요하며 공기폐쇄장치를 통해 밖으로 나갈 수 있다. 만일 이 기지에서 좀더 많은 우주인이 지낼 수 있을 때 좀더 영구적인 구조물을 건설해야 한다. 필린저 교수는 “적절한 크기의 크레이터를 찾아 그 위에 지붕을 지어야 할 것”이라고 제안하고 있다. 기지에서는 지속적으로 태양빛을 받을 수 있는 남극지역에 태양전지판을 설치하여 전력을 얻을 수 있다. 필린저 교수는 “우주선은 충분한 태양열을 얻을 수 있는 크기의 전지판을 실을 수 없다는 것”이라고 말했다. 하지만 달에서 그러한 문제는 없을 것이다. 우주인의 건강 중력이 사라졌을 때 인간에 미치는 영향은 잘 알려지지 않았고 큰 문제이다. 우주정거장에서 오랫동안 지낸 우주인에 대한 연구에서 과학자들은 우주인의 근육과 뼈가 무중력 상태에서 오랫동안 지내게 되면 손상된다는 점을 발견했다. 이러한 동일한 현상이 지구보다 중력이 1/6 정도인 달에서 일어날지 여부는 확실하지 않다. 지금까지 달에서 가장 오랫동안 지낸 우주인은 3일이었다. 영국 버벡 칼리지(Berkbeck Colledge)의 지구과학 교수인 이언 크로포드(Ian Crawford) 교수는 “동일한 현상이 일어날 것인지 우리는 모르고 있지만 빠르게 가장 나쁜 현상이 일어나지는 않을 것으로 생각된다”고 말했다. 태양에서 오는 방사선은 매일 일어나는 현상이다. 하지만 어느 정도의 양이 장기적으로 달기지에 미치는 영향은 알려지지 않고 있다. 크로포드 교수는 “이러한 것들을 알아내야 할 것”이라고 말했다. 작업 최초의 영구 거주 우주인은 과학자들이 될 것이다. 나사는 다양한 연구 프로그램을 계획하고 있다. 우주광선(cosmic rays)과 우주공간의 이국적인 아원자 입자를 찾는 연구와 함께 지구와 충돌할 수 있는 소행성을 찾게 될 것이다. 달기지가 증가하면서 화성에 대한 유인탐사에 대한 정보를 수집하게 될 것이다. 화성을 향한 여정은 1년 정도 걸릴 것이다. 필린저 교수는 달기지가 장기간 동안 우주에 머물 수 있는 기술을 테스트하는 장소가 될 것이며 어떻게 사람이 심리적으로 육체적으로 고립된 상태에서 지낼 수 있는가를 알아낼 수 있을 것이라고 말했다. 음식과 물 단기간 동안 음식은 지구로부터 전달될 것이다. 하지만 달의 온실에서 작물을 재배하는 방안이 연구될 것이다. 필린저 교수는 “수경재배를 통해서 채소를 기를 수 있을 것”이라고 말했다. 이 수경재배법은 영양분이 풍부한 물을 사용한다. 필린저 교수는 “토양은 식물에게 필요가 없다. 토양은 그저 자랄 수 있는 지지대 역할을 할 뿐”이라고 말했다. 기지가 형성된 뒤에 적어도 10년 동안의 실험이 필요할 것이다. 중요한 문제는 어떻게 달의 토양에서 영양분을 추출할 수 있는가이다. 크로포드 교수는 “기반시설이 최소한 형성된 이후에 온실과 수경재배장소에 대한 실험이 이루어질 수 있다”고 말했다. 우주공간에서 자랄 수 있는 강한 작물을 찾는 것 또한 어려운 문제이다. 하지만 과학자들은 이미 이에 대한 연구를 시작하고 있다. 미국 노스 캐롤라이나 주립대학의 미생물학자인 에이미 그런든(Amy Grunden)은 나사와 함께 지구 외의 거친 환경에서 자랄 수 있는 유전자 조작 작물을 개발하고 있다. 물은 다른 것보다 쉽다. 나사가 달의 남극에 기지를 건설하려고 하는 이유 중 하나는 영구적으로 그림자가 지는 크레이터에는 거대한 물이 얼어있을 것으로 보고 있다. 만일 이것이 사실이라면 쉽게 굴착하여 물을 사용하고 그곳에서 거주하는 우주인을 위해 산소를 만들어낼 수 있을 것이다. 일단 달의 우주인들이 물을 찾으면 그들은 이 물을 재사용할 수 있을 것이다. 필린저 교수는 “우주기지에서 물을 사용하는 사람들은 모든 것을 재사용할 수 있다”고 말했다. 이동 주말 동안 1972년에 우주에 착륙했던 해리슨 슈미트(Harrison Schmitt) 박사는 크로스 컨트리 스키가 우주인들이 달을 돌아다니는데 가장 쉽고 빠른 방법이 될 것이라고 말했다. 위스컨신 대학 매디슨의 지질학자인 슈미트는 “일단 리듬을 타게 되면 움직이기 매우 쉬울 것이다. 자신이 밀어 움직일 수 있을 것이다. 달에서는 표면을 미끄러져 움직이는 것이 아니라 표면 위를 활강하는 것”이라고 말했다. 하지만 스키는 먼거리를 움직이기에 적합하지 않다. 1970년대에 이루어진 아폴로호 탐사에서 나사는 2인승 버기카를 제작하여 우주인들이 착륙지에서 먼곳을 이동하도록 했다. 미래의 달기지에서 나사는 주기지에서 수백 킬로미터를 이동할 수 있는 압력으로 이동하는 장비를 제작할 예정이다. 내부에서 우주인들은 우주복을 입지 않고 일을 할 수 있으며 무거운 장비를 이동시킬 수 있을 것이다. 무작위적 우주공간의 위험 달은 용기가 없으면 갈 수 없는 곳이다. 크로포드 교수는 “가장 위험한 것은 태양풍의 가능성이다. 태양풍은 강력한 방사선 폭발을 일으켜 태양계를 지나게 한다. 보호되지 않은 우주인들은 이 태양풍으로 인해 죽을 수도 있다”고 말했다. 하지만 다행스럽게도 과학자들은 언제 태양풍이 발생하는가를 인공위성의 측정을 통해 예측할 수 있다. 크로포드는 달기지에 태양폭풍을 피할 수 있는 대피소를 마련할 것을 제안했으며 이 대피소는 달표면에서 2미터 지하에 위치해야 할 것이며 이곳에서 우주인들은 거대한 태양풍이 지나갈 때까지 숨어지내야 한다. 달과 지구는 정기적으로 운석이 충돌하는 곳이다. 지구의 대기는 이러한 우주의 암석들로부터 보호해주는 역할을 한다. 대부분의 운석은 대기중에서 타버리게 된다. 하지만 달에는 보호막 역할을 하는 대기가 없다. 우주복은 작은 암석들로부터 보호할 수 있도록 제작되어 있지만 직경 1센티미터 이상의 물체에 대해서는 소용이 없다. 다행스럽게도 이러한 정도 크기의 암석은 드물다고 크로포드는 말한다. 그리고 이러한 물체와 충돌할 위험은 극히 적다. |
