[아하! 우주] 화성에서 산소 만들기...나사, 지구 박테리아 보낸다

미국 항공우주국(NASA)은 화성에 탐사선과 로버들을 보내서 정보를 수집하고 화성을 연구하고 있다. 그리고 이미 공언한 바와 같이 2030년대 화성 유인 탐사를 계획하고 있다. 화성 유인 탐사는 NASA의 오랜 꿈이었지만, 화성은 달과는 비교되지 않을 만큼 먼 거리에 있어서 절대 쉽지 않은 목표이다. 하지만 미래 화성 유인 탐사는 물론 화성에서의 인류 정착을 위한 NASA의 연구는 현재 진행 중이다.

미래 화성 유인 기지가 건설되기 위해서는 인간에게 절대적으로 필요한 몇 가지 요소들을 갖춰야 한다. 예를 들어 인간의 생존에 절대적으로 필요한 물과 식량, 산소가 공급되어야 한다. 이런 필수 요소 가운데서 산소와 식량을 동시에 공급할 방법이 바로 식물을 키우는 것이다. NASA의 미래 화성 탐사 계획 중에는 화성에서의 식물 재배가 항상 제안됐다.

NASA의 2015년 혁신 진보 구상(NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC))에서도 다시 이와 유사한 제안이 나왔다. NASA는 테크샷(Techshot Inc.)라는 기업의 수석 과학자인 유진 볼랜드(Eugene Boland)와 그의 동료들에게 이와 관련된 연구 자금을 지원하기로 했다. 이들이 진행하는 연구는 사실 식물보다 훨씬 단순한 생명체를 화성에 보내는 것이다. 그 생명체는 광합성을 할 수 있는 가장 단순한 생명체인 시아노박테리아(cyanobacteria, 남세균)이다.

여기에는 그럴만한 이유가 있다. NASA는 최초의 화성 생물체 실험을 현재 제작 중인 차기 화성 로버에 탑재하는 방안을 검토하고 있다. 이 로버에 작은 컨테이너를 만들고 여기에 화성의 흙을 담아 산소를 만들 수 있는지 테스트를 하는 것이다. 그런데 작은 컨테이너에 부피가 큰 식물을 탑재할 수는 없는 일이다. 역시 이런 일에는 박테리아가 가장 적합하다.

실 이것보다 더 큰 문제는 화성에는 지구 같은 두꺼운 대기와 자기장이 없어 강력한 방사선 환경에 항상 노출되어 있다는 것이다. 웬만한 식물은 산소를 만들기는커녕 금방 죽고 말 것이다.

따라서 NASA의 계획은 작은 용기 안에 화성의 흙을 넣고 여기에 극한적인 환경에서 살아남을 수 있는 종류의 시아노박테리아를 첨가한 후 산소나 다른 물질이 만들어질 수 있는지를 검증하는 것이다. 만약 산소가 만들어지면 이 사실은 NASA의 화성 탐사선을 통해 지구로 전송된다. 그러면 미래 화성 유인 탐사나 혹은 화성 유인기지 건설 시 필요한 산소는 적어도 현지에서 조달 가능한지를 판단할 수 있다.

다만 현재는 연구가 1단계이기 때문에 최종적으로 승인될 테스트 방식은 변경의 여지가 있으며 아직 확정된 것은 아니다. 현재는 마스 룸(Mars Room)이라는 화성의 환경을 흉내 낸 실험실에서 시아노박테리아를 가지고 테스트하면서 기술적 타당성을 검토 중이다.

사실 이 실험에서 우려되는 가장 큰 문제는 시아노박테리아가 컨테이너 밖으로 빠져나가는 것이다. 아직 화성의 생명체 존재 여부를 모르는 상태에서 만약 지구 박테리아가 화성에 퍼져나가게 되면 미래 연구에 상당한 혼란을 초래할 수 있기 때문이다. 따라서 이 연구는 NASA가 그런 일이 생기지 않을 것이라고 확신해야 최종 승인될 수 있을 것으로 보인다.

만약 시아노박테리아가 빠져나갈 기술적 가능성이 매우 희박하고 실험이 타당성이 있다고 최종 승인되면, 2020년대에는 지구 이외의 행성에서 생명체가 산소를 만드는 일이 현실이 될지 모른다. 그리고 언젠가 먼 미래에는 화성 기지에서 식물이 재배되고 사람이 그 식물이 만든 산소를 호흡하는 일이 꿈이 아닌 현실이 될 수도 있다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com