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과연 우리가 화성에서 살 수 있을까?

「테드북스」 시리즈는 색다른 감동을 선사하는 강연으로, 전 세계를 열광케 한 ‘테드TED’의 명강연을 엄선하여 책으로 재탄생시킨 시리즈다. 소소한 일상에 관한 이야기부터 인문, 과학, 예술에 이르는 방대한 주제를 다룬다. 배움을 사랑하고 세계와 공감하고자 하는 이들에게 더없이 좋은 읽을거리를 제공한다. 「테드북스」에서 다섯 번째로 소개하는 책은 과학기술 전문가 스티븐 L. 퍼트라넥의 『화성 이주 프로젝트』이다.

《디스커버》의 편집장을 지낸 저자는 지구의 급격한 자연환경 변화와 자원 고갈 등을 고려할 때, 화성 이주는 이제 인류에게 주어진 숙명이라고 말한다. 초기 로켓 개발 시대에서 시작해 소행성을 채굴하는 새로운 골드러시 시대에 이르는 탐험사를 펼쳐 보이며, 우리 눈앞으로 성큼 다가온 화성 이주 계획을 소개한다. 나아가 각 경우마다 가능한 시나리오를 제시하며 화성에서 살아가기 위한 방안을 모색한다.

“인류는 앞으로 또하나의 고향을 갖게 될 것이다”
제2의 대항해시대, 인류의 새로운 미래를 찾아 떠나다!

인류는 오랜 시간 우주를 꿈꿔왔다. 처음 달에 첫발을 내디딘 지 47년, 이제 우리의 목표는 저 붉은 별, 화성이다. 외계 생명체가 존재하는지를 알아내기 위해 시작한 화성 탐사는 새로운 국면으로 접어들었다. 바로 인간이 화성에서 ‘거주’할 가능성을 모색하는 것이다. 화성으로의 이주는 과연 꿈같은 이야기일까? 세계 최대의 과학 잡지인 『디스커버』 편집장을 지낸 지은이 스티븐 L. 퍼트라넥은 지구의 급격한 자연환경 변화와 자원 고갈 등을 고려할 때, 화성 이주는 이제 인류에게 주어진 숙명이라고 말한다. 그는 『화성 이주 프로젝트』에서 초기 로켓 개발 시대에서 시작해 소행성을 채굴하는 새로운 골드러시 시대에 이르는 탐험사를 펼쳐 보이며, 우리 눈앞으로 성큼 다가온 화성 이주 계획을 소개한다.

인간의 화성 탐사가 실현되면 〈스타워즈〉나 〈스타트렉〉과 같은 근사한 SF영화가 현실처럼 보이기 시작할 것이다. 토성이나 목성의 위성들도 충분히 탐험 가능한 곳이 된다. (……) 가장 중요한 것은 화성 탐사로 인해 우리의 시야가 지구의 중력 범위를 벗어나 상상이 닿는 곳이라면 어디로든 확대된다는 점이다. 인간이 최초로 화성에 발을 딛는 순간은 테크놀로지, 철학, 역사, 탐사의 측면에서 역사상 그 어떤 사건보다도 더 중요한 일로 기록될 것이다. 인류가 더이상 단일 행성에서만 살아가는 종이 아니게 되는 것이기 때문이다. _본문 15쪽

누가 화성의 주인이 될 것인가

경쟁은 이미 시작됐다. 어마어마한 진입 비용 탓에 국가기관의 전유물로 여겨졌던 우주 탐사에 민간 기업이 뛰어든 것이다. 일론 머스크나 제프 베조스, 리처드 브랜슨 경 같은 인물들이 운영하는 민간기업, 그리고 네덜란드의 비영리단체 마르스 원 등은, NASA를 비롯한 여러 국가기관들과 누가 먼저 화성에 말뚝을 박을 것인지를 두고 치열한 다툼을 벌이고 있다.
그중 단연 돋보이는 것은 스페이스X다. 테슬라모터스의 CEO 일론 머스크가 만든 이 기업은 로켓 개발 및 수송 서비스를 위해 설립되었다. 일론 머스크는 그간 누구도 의심하지 않던 질문을 던졌다. “화성에 가기 위해 왜 NASA가 필요한 거지?” 그는 NASA가 우주왕복선 계획에 치중한 나머지 미국의 우주개발이 기나긴 쇠락의 길로 접어들었다고 비판한다. 머스크는 로켓을 재사용해 제작 비용을 혁신적으로 낮출 수 있을 거라고 예측하고, NASA의 발표보다 훨씬 이른 시기인 2025년에 화성에 유인 우주선을 보내겠다는 계획을 발표했다. 뿐만 아니라 한 번에 수만 명까지 보낼 수 있는 집단 수송 시스템을 개발중이라는 사실 또한 밝혔다.
네덜란드의 비영리단체 마르스 원 또한 2026년에 유인우주선을 화성에 착륙시킬 계획을 세우고 있다. 이 프로젝트는 전 세계인을 대상으로 ‘지구로 돌아올 수 없는 편도행 우주선’에 탑승할 민간 비행사를 모집해 큰 화제를 모았다. 후보 100명의 프로필을 마르스 원 웹사이트에 게시했으며, 이중 24명을 추려 최종 선발할 것이라고 밝혔다. 계획대로라면 민간 우주비행사가 화성에 착륙할 날은 채 10년도 남지 않았다.

과연 우리가 화성에 갈 수 있을까?
대답은 ‘그렇다’이다.
이제 새로운 의문이 생긴다.
과연 우리가 화성에서 살 수 있을까?

그렇다면 이제 남은 문제는 화성에서 어떻게 ‘정착’할 수 있느냐다. 퍼트라넥은 화성 이주 프로젝트에 드는 여러 현실적 의문들을 파헤치며, 과연 인류의 화성 정착이 가능한지 조목조목 분석한다. 그는 인간이 화성에서 생존하기 위한 다섯 가지 요소를 식량, 물, 주거지, 옷, 산소로 꼽으며, 이를 얼마나 성공적으로 확보할 수 있느냐가 우주를 여행하는 종으로서 인류의 미래를 결정하게 될 것이라고 말한다.
무엇보다 화성에 정착하기 위해 가장 먼저 해결해야 할 문제는 물이다. 액체 상태의 물을 구할 수 있다면 영화 〈마션〉의 주인공 마크 와트니 박사처럼 전기분해를 이용해 산소를 만들고, 자체적으로 식물을 키워내는 일도 가능하다. 다만 영화처럼 온갖 난관을 뚫는 주인공이 있는 게 아니라면, 최대한 모든 상황을 예측해 준비해야 한다. 산소와 식량, 거주지와 의복의 경우도 마찬가지다. 지은이는 각 경우마다 가능한 시나리오를 제시하며 화성에서 살아가기 위한 방안을 모색한다.
궁극적으로 인류가 제2의 행성으로 화성에 정착하기 위해 필요한 일은 화성의 환경을 지구와 유사하게 바꾸는 것이다. 일명 테라포밍terraforming이라고 부르는 이 작업은 화성의 대기를 인간이 호흡할 수 있도록 개량하고 표면 온도를 높이는 일이다. 화성의 온도를 높일 수 있다면 액체 상태의 물을 확보하는 일도 어렵지 않게 이루어질 것이며, 온실 밖에서도 식물을 재배하는 일이 가능해져 새로운 인류 문명의 터전을 마련할 수 있기 때문이다.

테라포밍에는 어마어마한 비용이 들 것이고, 인간이 캐나다의 서부 해안 지역과 별반 다르지 않은 환경을 갖춘 화성의 표면을 걸어다닐 수 있게 되기까지는 천 년이라는 세월이 필요할 수도 있다. 하지만 만약 화성의 적정 지역의 온도를 단 몇 도만이라도 조절할 수 있다면, 그후 화성에서의 삶은 최초의 우주비행사가 화성에 도착하는 2027년의 어느 날보다 훨씬 쾌적해질 것이다. 고작 몇 세기 안에 실외에서의 생활에 엄청난 변화가 일어날 수 있는 것이다. _본문 108쪽

지속가능한 삶을 위한 항해

화성으로의 여정이 순탄히 이루어진다면 우리는 이전 세대가 상상조차 하지 못한 새로운 가능성과 마주하게 된다. 인류의 활동 무대는 지구가 아닌 태양계 전체로 확대되며, 과학과 공학의 측면에서 비약적인 발전이 이루어질 것이다. 지은이는 화성에 공장을 세우고 소행성에서 채굴한 희소금속들과 원소들을 원료로 하여 장비를 생산해내는 것, 그렇게 만들어낸 완제품이 고향인 지구로 향하는 광경을 상상하는 것이 그리 터무니없는 일은 아니라고 말한다.
그러나 화성 탐사가 인류의 양적인 발전만을 위한 것은 아니다. 우주로의 비행은 되레 우리가 살고 있는 지구라는 행성을 올바른 관점에서 바라보도록 해준다. 무분별한 우주 개발은 지금껏 가꿔온 터전마저 사라져버리게 만들 수 있다. 중요한 것은 자연과의 적절한 균형점을 찾으려는 시도다. 그간 축적해온 문화적, 기술적 성취를 보존하고 우리 앞에 가로놓인 현실적 과제들을 현명하게 극복해낸다면 화성으로의 항해는 인류의 지속가능한 삶을 위한 새로운 열쇠가 되어줄 것이다.

인간이 화성에서 어떻게 생존할 것인가에 대한 진정한 대답은 어떻게 화성을 바꾸어놓을 것인가가 아니라 어떻게 인간을 바꾸어놓을 것인가에 달려 있는지도 모른다. _본문 129쪽

화성에서 기다리고 있는 기회를 잡기 위해 수단과 방법을 강구하는 수백만 명의 사람들에게 화성은 새로운 개척지, 새로운 희망, 새로운 목적지가 될 것이다. _본문 140쪽

※ 테드북스(TED Books)
색다른 감동을 선사하는 강연으로 전 세계를 열광케 한 테드 명강연을 엄선하여 모았습니다. 작은 이야기지만, 그 메시지의 크기는 원대합니다. 소소한 일상에 관한 이야기부터 인문, 과학, 예술에 이르는 방대한 주제를 다루는 테드북스는 배움을 사랑하고 세계와 공감하고자 하는 모든 이에게 더없이 좋은 읽을거리를 제공할 것입니다. 작은 지혜들이 모여 삶과 세상을 한 뼘 더 낫게 만들 것을 믿습니다.

들어가며 머지않은 꿈
1 화성 프로젝트는 이미 시작되었다
2 누가 화성의 주인이 될 것인가
3 화성 여행의 장애물
4 화성 비행에 대한 여섯 가지 궁금증
5 화성까지 가는 비용은 얼마나 들까?
6 화성 생존을 위해 극복해야 할 다섯 가지 딜레마
7 화성을 개량할 것인가, 인간을 개조할 것인가
8 새로운 골드러시
9 제2의 대항해시대가 열리다
감사의 말

고향에서 4억 킬로미터나 떨어져 있고 생명체의 흔적이 보이지 않는 행성을 외로이 탐험하는 이 최초의 우주비행사들은, 시대를 앞서 산맥을 오르고 대양을 항해하여 새로운 삶을 열었던 역사 속의 위대한 탐험가들과 많은 공통점을 지니고 있다. 하지만 이러한 공통점에도 불구하고, 우주를 여행하는 이 개척자들의 역할은 모든 측면에서 과거의 그 어떤 탐험가들보다 더욱 중요하다. 이들이 화성에 발을 디디고 있다는 사실 자체가 인류 지성의 가장 위대한 성취이기 때문이다. _13~14쪽

우주비행사들이 달에 착륙했을 때 사람들은 이렇게 말하기 시작했다. “만약 인간이 달에 갈 수 있다면, 우리는 무엇이든 할 수 있다.” 이 말은 인류가 지구상 혹은 지구 가까이에서 무슨 일이든 할 수 있다는 의미였다. 그러나 화성에 간다는 것은 전혀 차원이 다른 문제다. 만약 인간이 화성에 갈 수 있다면, 우리는 말 그대로 어디든 갈 수 있는 것이다. _14~15쪽

생태계 파괴와 핵전쟁 발발 가능성 등의 실패를 포함해, 인류가 지구라는 행성을 지키며 지속적으로 살아가는 것에 대한 현실적인 위협이 분명히 존재한다. 단 하나의 소행성과 충돌하기만 해도 지구상의 생명체 대부분은 사라질 수 있으며 결국에는 태양의 확장으로 인해 지구는 파괴될 것이다.
이러한 일이 발생하기 전에, 인류는 우주여행을 하는 종이 되어 단순히 다른 행성뿐만 아니라 궁극적으로는 다른 태양계에서도 살 수 있는 능력을 갖추어야 한다. _17쪽

“사람들이 과거를 돌아보며 20세기에 일어났던 사건 중에서 좋은 일이 무엇이었는지 떠올린다면 아마도 달 탐사가 높은 순위를 차지하겠지요. 따라서 저는 화성 탐사가 충분한 가치가 있다고 믿습니다. 모든 사람들이 화성에 가는 것은 아니라고 해도 말입니다.” _63~64쪽

“처음 미국을 개척할 당시와 마찬가지입니다. 제일 처음에는 몇 대의 영국 선박이 미국으로 향했지요? 딱 한 대입니다. 그후 200년을 거슬러내려가 생각해보면 얼마나 많은 선박들이 영국을 떠나 미국으로 향했습니까? 수천 대지요. 화성 이주도 이와 비슷한 양상이 될 겁니다. 신대륙에는 희망이 있었습니다. 화성도 마찬가지지요.” _69쪽