[우주 노화] [5번째 화성 터치다운, 인류 기지 개척 나선다]

[우주 노화] 

[5번째 화성 터치다운, 인류 기지 개척 나선다]

 

 

 

우주 노화

 

영화 ‘인터스텔라’에선 인류를 구하기 위해 우주 탐험에 나선 과학자 부녀가 나온다. 아빠 우주인 쿠퍼가 임무를 완수하고 돌아오자 딸 머피는 고령의 할머니가 돼 병상에 누워 있다. 쿠퍼가 블랙홀을 지나 도달한 미지의 행성에선 중력 등의 차이 탓에 시간이 느리게 흘러 그곳의 1시간이 지구의 7년에 해당했기 때문이다.

 

▶아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의하면 중력이 크고 속도가 빠를수록 시간은 느리게 흐른다. 우주선 속도가 빛의 속도(시속 10억㎞)에 가까워지면 시간의 흐름도 0에 가까워진다. 시속 2만7000㎞로 지구를 돌고 있는 우주정거장(ISS)에서 1년을 머무르면 지구인보다 100분의 1초 젊어지는 효과가 있다. 2015년 미 항공우주국(NASA)에서 520일간 우주에서 체류한 우주 비행사 스콧 켈리와 그의 쌍둥이 형 마크 켈리의 신체 변화를 비교한 결과, 스콧의 ‘장수 유전자’ 텔로미어가 조금 길어져 주목을 끌었다. 다만 지구 귀환 후 금방 다시 짧아져 의미를 부여하긴 어려웠다.

 

▶우주선 고장으로 ISS에 9개월 동안 발이 묶여 있다 지구로 귀환한 우주 비행사 수니 윌리엄스(59)가 급격히 노화된 모습을 드러냈다. 짙은 갈색 머리가 백발이 되고, 얼굴 주름도 훨씬 깊어졌다. 미세하게나마 시간이 느리게 갔는데 젊어지긴커녕 오히려 늙은 모습이라니. 왜 그럴까. 의학자들은 극한의 우주 환경이 주는 스트레스가 노화를 촉진했을 것으로 추정했다.

 

▶사람이 장기간 우주에 머물면 근육·뼈·뇌와 장내 박테리아 등 신체에 변화가 생긴다. 중력이 몸을 당기지 않아 근육이 열심히 일할 필요가 없기 때문에 우주에 2주일만 머물러도 근육량이 20% 감소한다. 뼈의 부담도 줄어 골밀도는 한 달에 1~2%씩 줄어든다. 그래서 우주 비행사에게는 하루 2시간 30분씩 강도 높은 근육 운동을 해야 하는 의무가 주어진다. 무중력 탓에 혈액이 머리로 많이 쏠리고 시신경이 압박을 받아 시력이 나빠지는 경우도 많다. 음식 종류가 제한되고 우주 방사선에 많이 노출되는 탓인지 장내 박테리아 구성도 달라진다고 한다.

 

▶일론 머스크가 꿈꾸는 지구인의 화성 이주가 실현되려면 인체가 장기 우주 여행을 견딜 수 있어야 한다. 현재의 우주선 기술로는 화성 왕복 우주 비행은 2~3년 걸린다. 해법 중 하나가 공상과학 영화에 자주 등장하는 ‘인간 동면(冬眠)’이다. 겨울잠 동물들은 추위 속에서 아무것도 먹지 않고 수개월을 견딘다. 인간도 겨울잠을 잘 수 있다면 장거리 우주 여행이 한결 수월해질 것이다.

 

-김홍수 논설위원, 조선일보(25-03-24)-

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5번째 화성 터치다운, 인류 기지 개척 나선다

 

美 탐사로봇 화성 도착 

여기는 화성, 생명체 흔적 찾으러 갑니다 - 미국의 5번째 화성 로버(이동형 탐사로봇) 퍼서비어런스가 지난 18일 화성 착륙에 성공했다. 사진은 퍼서비어런스가 착륙 5분 만에 처음으로 촬영해 지구로 전송해온 화성 표면 모습이다. 점검 차원에서 먼지가 덮인 반투명 렌즈 마개도 열지 않은 채 착륙지 주변을 저해상도로 찍어 보낸 것이다. 퍼서비어런스는 과거 생명의 흔적을 찾고 인류 거주 가능성을 모색하게 된다. 아래 사진은 퍼서비어런스호의 착륙이 확인되자 미국 캘리포니아주 제트추진연구소 통제실 요원들이 환호하는 모습. /NASA

 

화성에 인류의 새 전령이 도착했다. 미 항공우주국(NASA)은 19일 오전 5시 55분(한국 시각) 로버(이동형 탐사 로봇) ‘퍼서비어런스’호가 화성에 안전하게 착륙했다고 밝혔다. 

 

영어로 ‘인내’를 뜻하는 퍼서비어런스는 지난해 7월 30일 지구를 떠나 6개월 반 동안 총 4억7000만㎞를 비행했다. 같은 달 지구를 떠났던 아랍에미리트(UAE)와 중국탐사선은 지난 10일 먼저 화성 궤도에 진입했으나, 화성 탐사 트리오 중 미국 로버가 착륙은 가장 앞섰다.

 

미 캘리포니아주 제트추진연구소의 통제실은 이날 퍼서비어런스호의 착륙이 확인되고 착륙지 주변을 찍은 사진까지 도착하자 환호성에 휩싸였다. 스티브 주크직 NASA 국장 직무대행은 “코로나 바이러스 감염증까지 겹친 모든 어려움 속에서 놀라운 성과를 이뤘다”고 평가했다.

 

◇사람 걷는 속도로 터치 다운

 

화성은 대기가 희박해 착륙 때 공기 저항이 거의 없다. 착륙선이 제때 감속을 하지 않으면 충돌 위험이 크다. 지금까지 화성 착륙을 시도해 성공한 비율이 50대%에 불과한 것도 이 때문이다. 그래서 화성 대기 진입에서 착륙에 이르는 시간을 ‘공포의 7분‘으로 부른다.

 

퍼서비어런스는 이날 착륙선에 실려 5시 48분 약 140㎞ 상공에서 화성 대기에 진입했다. 착륙선은 마지막 단계에서 낙하산을 펼쳐 감속을 했다. 최종적으로 역추진 로켓을 작동해 공중에 뜬 상태에서 크레인에 로버를 매달아 사람이 걷는 속도 정도인 초속 75cm로 지상에 내렸다. 퍼서비어런스는 착륙 5분 뒤 첫 화성 표면 사진을 전송했다. 

화성 탐사 신기원 이룰 트리오/그래픽=김하경

 

미국이 화성에 로버를 보낸 것은 1997년 소저너와 스피릿·오퍼튜니티(2004년), 큐리오시티(2012년)에 이어 다섯 번째다. 무게 1t의 퍼서비어런스는 바퀴 6개로 움직인다. 무게 1.8㎏에 날개 길이가 1.2m인 헬리콥터도 장착하고 있다. 헬리콥터가 비행에 성공하면 1903년 12월 17일 라이트 형제가 인류 최초로 비행에 성공한 이래 처음으로 지구가 아닌 곳의 상공으로 인류가 만든 비행체가 날아오르는 기록을 세우게 된다.

 

◇화성 인간 거주의 길 모색

 

퍼서비어런스는 화성의 미래, 즉 인류 식민지로서의 가능성을 모색하게 된다. 마이크 왓킨스 제트추진연구소장은 이날 “이번 착륙 성공은 장차 화성에 인간 거주의 길을 열 것”이라고 말했다.

 

NASA는 오는 2030년대에 화성 유인(有人) 탐사를 계획하고 있다. 일론 머스크가 이끄는 우주 기업 스페이스X도 2050년까지 100만 명을 화성에 이주시키겠다고 밝혔다. 머스크는 지난해 “2026년까지 인간을 화성에 착륙시킬 것”이라고 밝혔다.

 

퍼서비어런스는 우주인의 화성 거주에 대비해 처음으로 지하 10m까지 투시하는 레이더로 우주 기지를 세울 지하 공간을 탐색하고, 대기 중 이산화탄소로 산소를 만드는 실험을 한다. 무엇보다 우주인에게 식수와 연료를 제공할 물을 탐색하는 임무를 띠고 있다.

 

화성은 대기압이 지구의 0.6%에 불과해 액체 상태의 물이 대기에 노출되면 바로 증발한다. 하지만 많은 양의 물이 극지방과 중위도 지역 지하에 얼음과 섞인 상태로 있다고 관측됐다. 미국이 로버로 탐사하려는 지역도 지하에 상당량의 얼음이 있을 것으로 추정된다.

 

◇삼각주에서 생명의 흔적 찾아

 

과학자들은 2000년대 초 화성에서 과거 물이 있었던 흔적을 찾았다. 2012년 8월 화성에 착륙했던 로버 큐리오시티는 생명체의 구성 성분인 유기 분자도 찾았다. 이번에 퍼서비어런스가 착륙한 지름 45㎞의 ‘예제로 충돌구’는 수십억 년 전 거대한 호수였던 곳으로 추정된다. 진짜 물이 있었다면 암석이나 토양에 생명체의 흔적이 남아있을 가능성이 크다는 게 과학계의 기대다. 미국 퍼듀대 브리오니 호건 교수는 “미생물이 만든 퇴적물이 발견되면 화성 우주생물학의 성배(聖杯)가 될 것”이라고 밝혔다.

 

퍼서비어런스는 사상 처음으로 화성 지표 시료를 채취할 예정이다. 암석 표면만 분석했던 이전 로버들과 달리, 퍼서비어런스는 로봇팔에 달린 드릴로 암석을 시추해 분필 크기 시료를 채취한다. 이 시료는 미국과 유럽의 다른 탐사선에 의해 2031년 지구로 올 예정이다. 이를 분석해 생명체의 증거를 확인하겠다는 것이다.

 

현재 화성 궤도에서는 UAE와 중국 우주선을 포함해 8대의 궤도선(미국 3, 유럽 2, 인도 1, UAE 1, 중국 1)이 돌고 있다. UAE의 아말 탐사선과 중국의 톈원 1호는 지난 10일 나란히 화성 궤도에 들어섰다. 착륙 9년 차 미국 로보 큐리오시티, 역시 미국의 고정형 탐사선 인사이트가 버티고 있던 지표에는 퍼서비어런스가 가세했다. 중국의 톈원 1호 로버는 오는 5월 화성에 착륙, 화성 표면 탐사 미·중 경쟁 시대에 돌입한다.

 

-이영완 과학전문기자, 조선일보(21-02-20)-

 

 

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