화성은 오랫동안 신비로운 존재였습니다.플라톤 씨는 화성의 변칙적인 이동 궤적을 보고 이 행성에 영혼이 있다고 결론지었고 반사망원경을 만든 영국의 윌리엄 허셜 씨는 1784년 왕립학회 연설에서 화성은 지구의 복사이며 화성인도 존재한다고 강조했습니다.19세기 말, 20세기 초에 활동한 미국 과학자 퍼시벨 로웰은 한발 더 나아가 천체망원경으로 화성을 조사한 끝에 화성인이 만든 운하가 존재한다고 주장했지만 그에게 운하의 수로는 실재하는 문명의 명확한 증거였습니다.20세기 초까지 화성에 대한 연구를 종합하면 화성에는 화성인이 살았고 그들은 독자적인 문명도 구축했다고 결론지을 수 있습니다.하지만 융합심리학을 받아들인 과학계 일각에서는 ‘화성에서 거대한 운하가 보이는 것은 사실 운하가 존재했으면 하는 마음속 깊은 바람 아닌가?’라는 의문이 싹텄습니다.
인간은 오랫동안 화성에 사람과 같은 정착 동물이 존재한다고 믿었습니다.하지만 우주로 날아간 매리너 4호가 1965년 7월 화성 분화구 사진을 지구로 송출하면서 화성인에 대한 인간의 환상은 산산조각 났는데, 왜냐하면 사진 분석 결과 화성의 공기가 너무 희박했기 때문입니다.기압도 지구의 수천 분의 1 수준이고 지표면의 온도는 영하 100도를 넘었습니다. 행성을 보호할 만한 자기장의 증거도 없이 화성은 말 그대로 생명이 살기엔 너무 불모한 환경이었어요.그러나 화성에서 생물을 찾으려는 인간의 노력은 멈추지 않았습니다.대상은 큰 정주동물이 아닌 미생물이었지만 지구상에서도 도저히 생명체가 살 수 없어 보이는 곳에 여러 미생물이 발견됐기 때문입니다.
유명 천문학자 칼 세이건과 미생물학자 울프 비슈니악이 연구의 선봉에 섰습니다.먼저 세이건은 화성 사진과 지구 사진을 비교 분석하면서 화성과 지구를 구석구석 훑어보며 생명체의 신호를 찾기 위해 노력했습니다.비슈니악은 생명체가 극히 희박한 환경에서도 존재할 수 있다는 것을 보여주려고 남극으로 향했지만 건강이 좋지 않았던 그는 슬라이드를 수거하던 중 벼랑 끝으로 떨어져 숨졌습니다.하지만 이후에도 화성 생명체를 연구한 과학자들은 과학자도 아니다고 비꼬면서도 끝까지 자신의 길을 걸어갔습니다.
특히 비슈니악은 장인의 조롱까지 견뎌야 했고, 알 슬라이퍼는 20대 초반부터 80대가 될 때까지 화성에서 목숨을 찾기 위해 사진을 찍었습니다.화성을 연구한 세이건은 믿었던 지도교수에게 배신당하고 하버드대, 매사추세츠공대(MIT) 교수 자리에 잇따라 낙선했습니다.이렇게 많은 과학자들이 화성 연구에서 소기의 성과를 거두지 못했습니다.유사과학이라는 조롱으로 믿었던 사람들에게 배신당하고 그렇게 수없이 패배하면서도 그들은 왜 화성 연구를 그만두지 못했을까요?그것은 바로 화성이 과학자를 계속 유혹하기 때문이라고 그들은 말합니다.선원들을 유혹하는 세이렌의 노래처럼 화성은 미지를 탐험하는 과학자들을 유혹하고 있는 것입니다.
스페이스X와 테슬라 CEO인 일론 머스크는 가끔 SNS를 통해 깜짝 발표를 하는 것으로 유명합니다.트위터 팔로워만 7,000만명이 넘는 머스크의 발언에 전 세계인이 귀를 기울이는 이유입니다.최근 그는 2050년까지 화성에 100만 명을 보낼 수 있다고 언급해 화제가 되었습니다.첨단기술매체 ‘씨넷’은 일론 머스크가 트위터에 “이론적으로는 2050년까지 100만 인구의 화성 도시를 건설하는 것이 가능하다”고 밝힌 내용을 보도하면서 현재 개발 중인 ‘스타쉽(StarShip)’ 우주선으로 1000대의 선단을 구성하면 한 번에 10만명씩 운송할 수 있다고 밝혔습니다.
애초에 일론 머스크가 화성에 진출하려는 꿈을 이루기 위해 스페이스X를 창업했다는 이야기는 널리 알려져 있습니다.머스크의 화성 이주 발언은 트위터에 “인류가 행성 간 종족이 되려면 지구 저궤도에 연간 100만 톤을 올려야 한다”고 짧게 언급하면서 시작되었습니다.그러자 댓글로 “과연 그게 가능한가?”라는 질문이 쏟아졌고, 이에 답하는 과정에서 “10년간 매년 100대씩 우주선을 제작하면 1000대 규모의 선단을 만들 수 있다. 지구-화성 간 동기 궤도가 열릴 때마다 10만명의 사람을 화성으로 보내는 게 목표”라고 밝혔다.
지구와 화성은 약 26개월 주기로 가까워지기 때문에 스타쉽 우주비행이 시작될 예정인 2021년부터 2050년 사이에 13번이나 화성으로 향할 수 있습니다. 이런 점에 착안해 다시 네티즌들이 “2050년까지 화성에 100만 명을 보낼 수 있느냐?”고 되묻자 머스크는 “그렇다”고 답했습니다.일론 머스크는 달, 화성, 그리고 태양계의 더 먼 곳까지 진출한다는 원대한 계획을 가지고 있으며 2050년대가 되면 인간이 화성에 도시를 건설할 수 있다고 그동안 주장해 왔습니다.이 과정에서 용감한 몇몇 사람들을 보내는 것이 아니라 완전히 새로운 국가를 건설한다는 이상론을 그는 펼치고 있습니다.
이전에 제안한 화성 인구는 그의 트윗과는 조금 달랐습니다. 2012년에는 20년 안에 화성에 8만 인구의 도시를 세우겠다고 발표했지만, 이번 발표는 더 구체적이기는 하지만 여전히 명확한 시간표를 제시한 것은 아닙니다.스페이스X가 화성에 갈 수 있는 스타십 개발에 나선 탓인지 이주 방법에 대한 질문도 쏟아졌습니다.머스크는 화성 이주에 나설 사람을 어떻게 선발할 생각이냐는 질문에 “돈이 없는 사람도 대출을 받을 수 있도록 해야 한다. 화성에 도착하면 많은 일자리가 있을 것이라고 말했습니다.
최근 테슬라의 시가총액이 1000억달러를 돌파하면서 일론 머스크는 인센티브로 수 천억원을 받게 될 전망인데, 그는 이 돈을 화성 이주 희망자들에게 제공할 대출 자금으로 비축하고 있다며 “화성에 가려는 사람들을 돕는 것은 내가 지구에 자산을 축적하는 이유”라고 말했습니다.한편 행성 간 우주선이 될 스타쉽은 지속적인 설계 변경을 거쳐 다양한 시험 모델이 동시에 개발돼 혼란을 주고 있습니다.지난 2016년 ‘행성간운송시스템(ITS)’이라는 명칭으로 처음 발표했고 이후 ‘빅 팰컨 로켓(BFR)’으로 이름을 바꿨지만 최종 명칭은 스타쉽이 됐지만 기본 구조는 그대로 이어져 왔습니다.
스페이스X는 2020년부터 시험 모델인 ‘스타 호퍼(Star Hopper)’의 수직 이착륙 비행을 실시하고 스타십 시제품을 제작해 공개했습니다.스타쉽은 로켓과 우주선이 결합된 형태입니다.앞으로 개발될 ‘슈퍼헤비 부스터(Superheavy Booster)’ 상단에 장착돼 발사한 뒤 달이나 화성까지 갈 수 있으며 개발이 완료되면 한 번에 100명 또는 150톤의 화물을 우주로 보내는 것이 목표입니다. 스타쉽과 슈퍼헤비 부스터를 합치면 무게와 추력이 인류 역사상 가장 큰 로켓이었던 새턴V를 능가하게 됩니다.또 발사 비용을 낮추는 데 초점을 맞춰 우주선과 부스터 모두 재사용할 수 있는데, 일론 머스크는 스타십 예상 수명을 20~30년 정도라고 밝혔습니다.
스타쉽은 2021년부터 본격적인 상업 우주 비행에 나설 계획을 세웠습니다.초기 임무는 지구 저궤도로 화물을 수송하는 데 그치지만 2023년에는 일본인 사업가 ‘마에자와 유사쿠’ 일행을 태우고 달 여행을 시도할 예정이어서 화성에 가는 것은 이르면 2024년이 될 것으로 보입니다.현재로서는 아무도 스페이스X와 스타쉽, 그리고 인류와 화성의 미래가 어떻게 될지 정확히 알 수 없지만 추측만으로도 매우 흥미로운 것은 분명합니다.
영국의 유명 과학작가이자 우주생물학자인 ‘루이스 다트넬(Lewis Dartnell)’은 “최초 유인 화성 착륙은 20년 안에 이뤄질 것으로 보이지만 많은 사람이 자급자족하는 마을에서 살기 위해 화성으로 이주하는 것은 아마 50~100년 정도가 걸릴 것”이라고 예상했습니다. 아랍에미리트도 2117년까지 화성에 인구 60만 명의 도시를 세우겠다는 계획을 발표한 바 있습니다.미국 항공우주국(NASA)은 화성 탐사로봇 ‘퍼서비어런스(Perseverance)’ 임무 성공 후 인간을 태운 화성으로 보낸 우주선이 안전하게 지구로 돌아가는 것을 목표로 하고 있습니다.
이 목표를 달성하기 위해서는 연료에 관한 고민에 빠질 수밖에 없는데, 왜냐하면 돌아오는 연료를 싣고 출발하는 데 무게와 80억달러의 비용을 감수해야 하기 때문입니다.이에 과학자들은 기발한 생각을 제안했습니다.화성에서 인간이 지구로 돌아오는 연료 제작에 현지 자원을 활용(ISRU)할 계획을 세운 것입니다.ISRU는 화성, 달 등 행성 현지에 적용되는 기술로 물, 산소, 연료, 건축 자재 등의 물자와 시설을 말합니다.이에 대해서는 기존에 몇 가지 구상이 있지만 미국 조지아 공대 연구자들은 미생물을 이용해 연료를 만드는 방법을 고안했습니다.또 NASA는 화성을 인간이 살 수 있는 행성으로 만드는 DRA(Design Reference Architecture)라는 계획을 만들었습니다.DRA는 NASA의 화성설계연구(DRM)에 사용되는 용어로 1993년 첫 연구를 시작으로 현재 5.0이 가장 최신 버전입니다. 최근 화성에서 유인 탐사선 연료에 관한 내용이 포함되어 있습니다.
지구로 회항하는 연료를 화성 현지에서 만드는 방식 중 현재 가장 유력한 것은 액체 메탄과 산소를 생산하는 ‘화학적 ISRU’입니다.이는 이산화탄소를 전기분해해서 얻는 산소로 연료를 만든다는 뜻으로 메탄과 산소는 우주선 연료를 구성하는 주요 성분인데 그 양이 부족해 메탄, 산소를 어느 정도 지구에서 수송해야 합니다.
연구자들은 화성의 낮은 산소 수준을 고려한 연료에 고생했습니다. 완전 연소와 관련된 산소와의 질량비를 계산해보니 메탄보다는 산소 원자를 포함한 ‘알코올기’가 달린 메탄올이 효율적이라고 판단했습니다.산소 원자의 존재가 연료 발열량을 낮추지만 화성에서는 지구 중력의 38%로 발사체에 들어가는 연료 에너지의 밀도가 낮아도 가능하다는 것입니다.이런 기준으로 찾아보니 메탄과 에너지 값이 유사한 ‘2,3-부탄다이오드(2,3-BDO)’가 대체 물질로 적합하다는 사실을 발견했습니다.사실 ‘2.3-부탄다이오드’는 오래전부터 사용되었지만 추진제로의 사용은 고려된 적이 없었지만 여러 차례 분석과 실험 후에 이것이 좋은 연료 후보라는 것을 깨달았습니다.
이후 조지아공대 연구진은 2, 3-부탄다
화성은 오랫동안 신비로운 존재였습니다.플라톤 씨는 화성의 변칙적인 이동 궤적을 보고 이 행성에 영혼이 있다고 결론지었고 반사망원경을 만든 영국의 윌리엄 허셜 씨는 1784년 왕립학회 연설에서 화성은 지구의 복사이며 화성인도 존재한다고 강조했습니다.19세기 말, 20세기 초에 활동한 미국 과학자 퍼시벨 로웰은 한발 더 나아가 천체망원경으로 화성을 조사한 끝에 화성인이 만든 운하가 존재한다고 주장했지만 그에게 운하의 수로는 실재하는 문명의 명확한 증거였습니다.20세기 초까지 화성에 대한 연구를 종합하면 화성에는 화성인이 살았고 그들은 독자적인 문명도 구축했다고 결론지을 수 있습니다.하지만 융합심리학을 받아들인 과학계 일각에서는 ‘화성에서 거대한 운하가 보이는 것은 사실 운하가 존재했으면 하는 마음속 깊은 바람 아닌가?’라는 의문이 싹텄습니다.
인간은 오랫동안 화성에 사람과 같은 정착 동물이 존재한다고 믿었습니다.하지만 우주로 날아간 매리너 4호가 1965년 7월 화성 분화구 사진을 지구로 송출하면서 화성인에 대한 인간의 환상은 산산조각 났는데, 왜냐하면 사진 분석 결과 화성의 공기가 너무 희박했기 때문입니다.기압도 지구의 수천 분의 1 수준이고 지표면의 온도는 영하 100도를 넘었습니다. 행성을 보호할 만한 자기장의 증거도 없이 화성은 말 그대로 생명이 살기엔 너무 불모한 환경이었어요.그러나 화성에서 생물을 찾으려는 인간의 노력은 멈추지 않았습니다.대상은 큰 정주동물이 아닌 미생물이었지만 지구상에서도 도저히 생명체가 살 수 없어 보이는 곳에 여러 미생물이 발견됐기 때문입니다.
유명 천문학자 칼 세이건과 미생물학자 울프 비슈니악이 연구의 선봉에 섰습니다.먼저 세이건은 화성 사진과 지구 사진을 비교 분석하면서 화성과 지구를 구석구석 훑어보며 생명체의 신호를 찾기 위해 노력했습니다.비슈니악은 생명체가 극히 희박한 환경에서도 존재할 수 있다는 것을 보여주려고 남극으로 향했지만 건강이 좋지 않았던 그는 슬라이드를 수거하던 중 벼랑 끝으로 떨어져 숨졌습니다.하지만 이후에도 화성 생명체를 연구한 과학자들은 과학자도 아니다고 비꼬면서도 끝까지 자신의 길을 걸어갔습니다.
특히 비슈니악은 장인의 조롱까지 견뎌야 했고, 알 슬라이퍼는 20대 초반부터 80대가 될 때까지 화성에서 목숨을 찾기 위해 사진을 찍었습니다.화성을 연구한 세이건은 믿었던 지도교수에게 배신당하고 하버드대, 매사추세츠공대(MIT) 교수 자리에 잇따라 낙선했습니다.이렇게 많은 과학자들이 화성 연구에서 소기의 성과를 거두지 못했습니다.유사과학이라는 조롱으로 믿었던 사람들에게 배신당하고 그렇게 수없이 패배하면서도 그들은 왜 화성 연구를 그만두지 못했을까요?그것은 바로 화성이 과학자를 계속 유혹하기 때문이라고 그들은 말합니다.선원들을 유혹하는 세이렌의 노래처럼 화성은 미지를 탐험하는 과학자들을 유혹하고 있는 것입니다.
스페이스X와 테슬라 CEO인 일론 머스크는 가끔 SNS를 통해 깜짝 발표를 하는 것으로 유명합니다.트위터 팔로워만 7,000만명이 넘는 머스크의 발언에 전 세계인이 귀를 기울이는 이유입니다.최근 그는 2050년까지 화성에 100만 명을 보낼 수 있다고 언급해 화제가 되었습니다.첨단기술매체 ‘씨넷’은 일론 머스크가 트위터에 “이론적으로는 2050년까지 100만 인구의 화성 도시를 건설하는 것이 가능하다”고 밝힌 내용을 보도하면서 현재 개발 중인 ‘스타쉽(StarShip)’ 우주선으로 1000대의 선단을 구성하면 한 번에 10만명씩 운송할 수 있다고 밝혔습니다.
애초에 일론 머스크가 화성에 진출하려는 꿈을 이루기 위해 스페이스X를 창업했다는 이야기는 널리 알려져 있습니다.머스크의 화성 이주 발언은 트위터에 “인류가 행성 간 종족이 되려면 지구 저궤도에 연간 100만 톤을 올려야 한다”고 짧게 언급하면서 시작되었습니다.그러자 댓글로 “과연 그게 가능한가?”라는 질문이 쏟아졌고, 이에 답하는 과정에서 “10년간 매년 100대씩 우주선을 제작하면 1000대 규모의 선단을 만들 수 있다. 지구-화성 간 동기 궤도가 열릴 때마다 10만명의 사람을 화성으로 보내는 게 목표”라고 밝혔다.
지구와 화성은 약 26개월 주기로 가까워지기 때문에 스타쉽 우주비행이 시작될 예정인 2021년부터 2050년 사이에 13번이나 화성으로 향할 수 있습니다. 이런 점에 착안해 다시 네티즌들이 “2050년까지 화성에 100만 명을 보낼 수 있느냐?”고 되묻자 머스크는 “그렇다”고 답했습니다.일론 머스크는 달, 화성, 그리고 태양계의 더 먼 곳까지 진출한다는 원대한 계획을 가지고 있으며 2050년대가 되면 인간이 화성에 도시를 건설할 수 있다고 그동안 주장해 왔습니다.이 과정에서 용감한 몇몇 사람들을 보내는 것이 아니라 완전히 새로운 국가를 건설한다는 이상론을 그는 펼치고 있습니다.
이전에 제안한 화성 인구는 그의 트윗과는 조금 달랐습니다. 2012년에는 20년 안에 화성에 8만 인구의 도시를 세우겠다고 발표했지만, 이번 발표는 더 구체적이기는 하지만 여전히 명확한 시간표를 제시한 것은 아닙니다.스페이스X가 화성에 갈 수 있는 스타십 개발에 나선 탓인지 이주 방법에 대한 질문도 쏟아졌습니다.머스크는 화성 이주에 나설 사람을 어떻게 선발할 생각이냐는 질문에 “돈이 없는 사람도 대출을 받을 수 있도록 해야 한다. 화성에 도착하면 많은 일자리가 있을 것이라고 말했습니다.
최근 테슬라의 시가총액이 1000억달러를 돌파하면서 일론 머스크는 인센티브로 수 천억원을 받게 될 전망인데, 그는 이 돈을 화성 이주 희망자들에게 제공할 대출 자금으로 비축하고 있다며 “화성에 가려는 사람들을 돕는 것은 내가 지구에 자산을 축적하는 이유”라고 말했습니다.한편 행성 간 우주선이 될 스타쉽은 지속적인 설계 변경을 거쳐 다양한 시험 모델이 동시에 개발돼 혼란을 주고 있습니다.지난 2016년 ‘행성간운송시스템(ITS)’이라는 명칭으로 처음 발표했고 이후 ‘빅 팰컨 로켓(BFR)’으로 이름을 바꿨지만 최종 명칭은 스타쉽이 됐지만 기본 구조는 그대로 이어져 왔습니다.
스페이스X는 2020년부터 시험 모델인 ‘스타 호퍼(Star Hopper)’의 수직 이착륙 비행을 실시하고 스타십 시제품을 제작해 공개했습니다.스타쉽은 로켓과 우주선이 결합된 형태입니다.앞으로 개발될 ‘슈퍼헤비 부스터(Superheavy Booster)’ 상단에 장착돼 발사한 뒤 달이나 화성까지 갈 수 있으며 개발이 완료되면 한 번에 100명 또는 150톤의 화물을 우주로 보내는 것이 목표입니다. 스타쉽과 슈퍼헤비 부스터를 합치면 무게와 추력이 인류 역사상 가장 큰 로켓이었던 새턴V를 능가하게 됩니다.또 발사 비용을 낮추는 데 초점을 맞춰 우주선과 부스터 모두 재사용할 수 있는데, 일론 머스크는 스타십 예상 수명을 20~30년 정도라고 밝혔습니다.
스타쉽은 2021년부터 본격적인 상업 우주 비행에 나설 계획을 세웠습니다.초기 임무는 지구 저궤도로 화물을 수송하는 데 그치지만 2023년에는 일본인 사업가 ‘마에자와 유사쿠’ 일행을 태우고 달 여행을 시도할 예정이어서 화성에 가는 것은 이르면 2024년이 될 것으로 보입니다.현재로서는 아무도 스페이스X와 스타쉽, 그리고 인류와 화성의 미래가 어떻게 될지 정확히 알 수 없지만 추측만으로도 매우 흥미로운 것은 분명합니다.
영국의 유명 과학작가이자 우주생물학자인 ‘루이스 다트넬(Lewis Dartnell)’은 “최초 유인 화성 착륙은 20년 안에 이뤄질 것으로 보이지만 많은 사람이 자급자족하는 마을에서 살기 위해 화성으로 이주하는 것은 아마 50~100년 정도가 걸릴 것”이라고 예상했습니다. 아랍에미리트도 2117년까지 화성에 인구 60만 명의 도시를 세우겠다는 계획을 발표한 바 있습니다.미국 항공우주국(NASA)은 화성 탐사로봇 ‘퍼서비어런스(Perseverance)’ 임무 성공 후 인간을 태운 화성으로 보낸 우주선이 안전하게 지구로 돌아가는 것을 목표로 하고 있습니다.
이 목표를 달성하기 위해서는 연료에 관한 고민에 빠질 수밖에 없는데, 왜냐하면 돌아오는 연료를 싣고 출발하는 데 무게와 80억달러의 비용을 감수해야 하기 때문입니다.이에 과학자들은 기발한 생각을 제안했습니다.화성에서 인간이 지구로 돌아오는 연료 제작에 현지 자원을 활용(ISRU)할 계획을 세운 것입니다.ISRU는 화성, 달 등 행성 현지에 적용되는 기술로 물, 산소, 연료, 건축 자재 등의 물자와 시설을 말합니다.이에 대해서는 기존에 몇 가지 구상이 있지만 미국 조지아 공대 연구자들은 미생물을 이용해 연료를 만드는 방법을 고안했습니다.또 NASA는 화성을 인간이 살 수 있는 행성으로 만드는 DRA(Design Reference Architecture)라는 계획을 만들었습니다.DRA는 NASA의 화성설계연구(DRM)에 사용되는 용어로 1993년 첫 연구를 시작으로 현재 5.0이 가장 최신 버전입니다. 최근 화성에서 유인 탐사선 연료에 관한 내용이 포함되어 있습니다.
지구로 회항하는 연료를 화성 현지에서 만드는 방식 중 현재 가장 유력한 것은 액체 메탄과 산소를 생산하는 ‘화학적 ISRU’입니다.이는 이산화탄소를 전기분해해서 얻는 산소로 연료를 만든다는 뜻으로 메탄과 산소는 우주선 연료를 구성하는 주요 성분인데 그 양이 부족해 메탄, 산소를 어느 정도 지구에서 수송해야 합니다.
연구자들은 화성의 낮은 산소 수준을 고려한 연료에 고생했습니다. 완전 연소와 관련된 산소와의 질량비를 계산해보니 메탄보다는 산소 원자를 포함한 ‘알코올기’가 달린 메탄올이 효율적이라고 판단했습니다.산소 원자의 존재가 연료 발열량을 낮추지만 화성에서는 지구 중력의 38%로 발사체에 들어가는 연료 에너지의 밀도가 낮아도 가능하다는 것입니다.이런 기준으로 찾아보니 메탄과 에너지 값이 유사한 ‘2,3-부탄다이오드(2,3-BDO)’가 대체 물질로 적합하다는 사실을 발견했습니다.사실 ‘2.3-부탄다이오드’는 오래전부터 사용되었지만 추진제로의 사용은 고려된 적이 없었지만 여러 차례 분석과 실험 후에 이것이 좋은 연료 후보라는 것을 깨달았습니다.
이후 조지아공대 연구진은 2, 3-부탄다