화성 탐사, 인간은 정말 갈 수 있을까?

화성탐사

 

오랜 시간 동안 화성은 인류의 상상력을 자극해 온 행성입니다. 붉은색의 이웃 행성, 어쩌면 생명체가 살고 있었을지도 모른다는 미스터리, 그리고 인류의 새로운 정착지로서의 가능성까지. 최근 몇 년 사이에 과학과 기술이 비약적으로 발전하면서 '인간의 화성 착륙'은 단순한 공상이 아닌 실현 가능한 미래로 다가오고 있습니다. NASA, SpaceX, 유럽우주국 등 여러 기관들이 유인 화성 탐사 계획을 구체화하고 있으며, 다양한 기술적·윤리적 문제를 검토하고 있습니다. 그럼에도 여전히 해결해야 할 수많은 과제가 남아 있는 것도 사실입니다. 이 글에서는 현재까지의 진척 상황과 인간이 화성에 가기 위해 넘어서야 할 벽들, 그리고 우리가 언젠가 화성에 살 수 있을지에 대한 가능성을 다각도로 살펴보겠습니다.

화성은 어떤 곳인가: 인간이 살 수 있는 환경일까?

화성(Mars)은 태양계 네 번째 행성으로, 지구와 가장 비슷한 환경을 가진 행성으로 오랫동안 주목받아 왔습니다. 화성의 하루 길이는 약 24.6시간으로 지구와 거의 유사하며, 계절 변화도 존재합니다. 하지만 그 외 대부분의 조건은 인간이 거주하기엔 극도로 불리한 환경입니다.

화성의 평균 기온은 영하 60도이며, 극지방은 영하 120도 이하로 떨어집니다. 대기는 대부분 이산화탄소(약 96%)로 구성되어 있어 인간이 숨 쉴 수 없으며, 산소는 거의 존재하지 않습니다. 또한 대기 밀도가 지구의 1% 수준에 불과해 기압도 매우 낮습니다. 이는 액체 상태의 물이 존재하기 어렵다는 의미이기도 하며, 인간이 외부에서 아무런 보호 장치 없이 생존하는 것은 불가능하다는 것을 뜻합니다.

또한 화성에는 지구와 달리 자기장이 존재하지 않기 때문에 우주 방사선으로부터 스스로를 보호할 수 없습니다. 우주비행사나 화성 거주자는 장기간 방사선에 노출될 위험이 있으며, 이는 암 발생률 증가, 면역 기능 저하 등 건강에 치명적인 영향을 줄 수 있습니다. 이를 해결하기 위해선 방사선 차폐 시설, 지하 또는 암석 구조물 내 거주지 건설 등 추가적인 기술적 대비가 필요합니다.

하지만 화성에도 희망적인 요소는 있습니다. 다양한 탐사선의 결과에 따르면, 화성에는 과거 물이 흘렀던 흔적이 존재하며, 극지방에는 얼음 형태의 물도 발견되었습니다. 이는 물을 기반으로 하는 생명 유지 시스템이나 식량 재배 가능성 측면에서 중요한 단서입니다. 또한 지구와의 평균 거리(약 2억 2500만 km)는 기술적으로 도달 가능한 범위이며, 일정한 주기로 '최단 거리'로 접근하는 기회를 활용하면 6~9개월 안에 왕복이 가능하다는 계산도 존재합니다.

결론적으로, 화성은 현재 상태로는 인간이 살 수 없는 환경이지만, 기술적 보완과 대비를 통해 제한된 조건 아래에서는 일시적 생존이 가능할 수 있습니다. 인간이 화성에 도달해 거주하려면 산소 생성 시스템, 에너지 공급, 방사선 차단, 자원 재활용 등 다층적 생명 유지 기술이 필수적입니다.

누가 화성에 인간을 보내려고 하는가: NASA와 SpaceX의 경쟁과 협력

현재 화성 유인 탐사를 본격적으로 추진하고 있는 대표적인 주체는 미국 항공우주국(NASA)과 일론 머스크가 이끄는 민간 우주 기업 SpaceX입니다. NASA는 지난 수십 년간 다양한 로봇 탐사선을 화성에 보내며 지표, 기후, 지질 등을 분석해 왔고, 이를 토대로 인간이 화성에 안전하게 착륙할 수 있는 기반 데이터를 축적해 왔습니다.

NASA의 '아르테미스 프로그램'은 달 착륙을 거쳐 화성 탐사로 나아가기 위한 중간 단계로 설정되어 있습니다. 이 계획은 달에 유인 기지를 설치한 후, 그곳에서 훈련 및 자원 활용 기술을 테스트하고, 궁극적으로 2030년대 중반에는 화성에 최초의 인간을 보내는 것을 목표로 하고 있습니다. NASA는 오리온 우주선, SLS(Space Launch System) 대형 로켓, 게이트웨이 궤도 정거장 등 새로운 기술을 동원하여 이 계획을 준비 중입니다.

반면 SpaceX는 좀 더 과감하고 빠른 일정으로 화성 유인 탐사를 추진 중입니다. 일론 머스크는 자주 '화성 이주'를 인류 생존의 필수 조건으로 언급하며, 궁극적으로 수백만 명이 화성에 살 수 있는 도시를 건설하는 것을 비전으로 삼고 있습니다. 이를 위해 개발된 우주선이 바로 '스타쉽(Starship)'입니다. 스타쉽은 100명 이상의 인원을 한 번에 수송할 수 있는 대형 우주선으로, 재사용 가능한 시스템을 통해 우주여행의 비용을 획기적으로 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다.

SpaceX는 스타쉽의 여러 시험 발사를 반복하며 기술적 안정성을 높이고 있으며, NASA와의 협력 아래 달 착륙선으로도 활용될 예정입니다. 이는 민간과 정부 기관의 협력 모델로서 매우 주목할 만한 사례입니다. NASA는 과학적 신뢰성과 정밀함에서 강점을 가지며, SpaceX는 속도와 혁신에서 두각을 나타내고 있기 때문에, 이들의 협업은 화성 착륙 실현 가능성을 더욱 높이고 있습니다.

그 외에도 유럽우주국(ESA), 중국국가항천국(CNSA), 러시아 로스코스모스 등도 화성 유인 탐사 계획을 구상 중이며, 일부는 2040년대를 목표로 하고 있습니다. 인류가 화성에 가는 길은 이제 특정 국가나 기업만의 목표가 아니라, 전 세계 과학자와 기술자들의 협력을 통해 달성해야 할 공동의 과제가 되어가고 있습니다.

인간이 화성에 가기 위해 해결해야 할 기술과 윤리의 과제

인간이 화성에 가는 것이 기술적으로 '가능하다'라고 해도, 그 여정에는 수많은 현실적, 윤리적 과제가 동반됩니다. 우선, 인간을 화성에 보내기 위해서는 약 6개월의 비행이 필요하며, 이는 우주선 내부에서 장기 체류할 수 있는 생명 유지 시스템, 심리적 안정, 식량 재배, 폐기물 처리, 방사선 차단 등 복합적인 기술이 필요함을 의미합니다.

화성으로 향하는 긴 비행 중에는 미세 중력에 따른 근육 약화, 골밀도 감소, 면역력 저하 등 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 고도의 물리적 훈련과 더불어, 우주 내에서의 운동 설비와 의료 장비도 필수적입니다. 특히 유인 비행에서는 단 한 명의 건강 악화도 전체 임무 실패로 이어질 수 있기 때문에, 자율적 의료 진단과 치료가 가능한 시스템이 갖춰져야 합니다.

또한, 화성 도착 후 거주지를 어떻게 설치하고 유지할 것인지도 중요한 과제입니다. 화성의 혹독한 환경을 견딜 수 있는 기지 건설 기술, 지하 거주지 또는 3D 프린팅 건축 기술 등 다양한 대안이 검토되고 있으며, 자원 재활용 시스템도 핵심 기술로 부상하고 있습니다. 예를 들어, 우주비행사들이 발생시키는 이산화탄소를 산소로 변환하거나, 폐수를 정화해 재사용하는 시스템 등이 연구되고 있습니다.

윤리적인 문제도 무시할 수 없습니다. 화성에 생명체가 존재하거나 과거에 존재했던 흔적이 있을 경우, 인간의 도착이 그 환경을 오염시킬 가능성이 제기됩니다. 이를 방지하기 위한 '행성 보호(Planetary Protection)' 원칙은 화성 탐사 과정에서 매우 중요한 기준이 됩니다. 무분별한 인간 활동으로 인해 화성 환경이 손상되거나, 지구 미생물이 화성에 퍼지게 된다면 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다.

마지막으로, 화성 유인 탐사에는 막대한 비용이 소요됩니다. NASA와 SpaceX의 계획에 따르면 한 차례의 유인 화성 탐사 비용은 최소 수십억 달러에 이를 것으로 예상되며, 이는 정치적, 경제적 타당성 문제와도 맞물려 있습니다. 인류 전체의 이익을 위한 투자인지, 특정 국가나 기업의 과시인지에 대한 논란도 여전히 존재합니다.

그럼에도 불구하고, 인간이 화성에 가는 것은 단순히 한 행성에 도착하는 것을 넘어, 우주 시대의 새로운 장을 여는 역사적 전환점이 될 것입니다. 인간의 도전 정신, 과학기술의 진보, 지구 외 생명체 탐사라는 의미에서 화성은 여전히 인류가 넘어야 할 가장 매혹적인 '다음 행성'입니다.