인간은 어떻게 우주를 정복할까? 비행

인간을 암 덩어리로 만드는 우주 선체를 알루미늄으로 교체하면 나아질 수 있다. 멋진 신형 초전도체가 그랬듯이.지구의 대기와 자기장이라는 안전한 보호막 바깥에는 아원자입자(원자보다 작고 원자를 구성하는 입자)가 빛에 가까운 속도로 쌩쌩 돌아다닌다. 이를 우주 방사능이라고 한다. 그리고 치명적이다. 암을 유발하는 작용 외에도 백내장과 알츠하이머병을 일으킬 수 있다. 이러한 입자가 우주선의 선체를 이루는 알루미늄 원자와 충돌하면 원자핵이 붕괴하면서 보다 빠른 속도의 입자를 방출한다. 이를 2차 방사능이라고 부른다. “문제가 정말로 더 심각해지는 것이죠.” 나사의 마샬 우주비행센터 소속 물리학자인 나세르 바구티가 말했다. 더 좋은 해결책은 없을까? 한마디로 답을 찾는다면 ‘플라스틱’이다. 플라스틱은 가볍고 튼튼하며 수소 원자로 가득 차있고, 수소원자의 작은 핵은 2차 방사능을 많이 방출하지 않는다. 나사는 현재 우주선이나 우주복의 방사능을 완화시킬 수 있는 플라스틱을 시험하고 있다. 혹은 자석을 쓰면 어떨까? 우주 방사능 초전도 차폐 프로젝트에 참가한 과학자들은 방사된 입자를 우주선으로부터 멀리 굴절시키는 이붕화마그네슘(MgB2) 초전도체를 연구 중이다. 이 장치는 초전도체에게는 다소 따뜻한 온도인 섭씨 영하263도에서 작동한다. 다행히도 우주는 이미 끔찍하게 춥다.

화성엔 슈퍼마켓이 없다 우주선의 선원들은 농부가 되어야 할 것이다. 그리고 오줌을 많이 마시게 될 것이다.

작년 8월, 양배추는 영웅이 되었다. 국제우주정거장의 우주인들이 최초로 우주에서 키운 양배추 잎사귀 몇 개를 맛 봤기 때문이다. 하지만, 무중력 상태에서 대규모 재배는 여전히 어렵다. 물이 흙 속으로 스며드는 대신 방울 형태로 떠돌아다니려 하기 때문이다. 따라서 공학자들은 식물의 뿌리로 물을 빨아들이는 세라믹 관을 고안했다. “잔디인형 같은 거죠.” 케네디 우주센터의 식물학자인 레이먼드 휠러가 말했다. 비좁은 우주선도 식물 재배에 적합하지 않다. 과학자들은 유전적으로 개조돼 키가 60센티미터에 불과한 난장이 자두 나무를 연구하고 있다. 단백질, 지방, 그리고 탄수화물은 감자와 땅콩 같은 보다 다양한 수확물로 얻을 수 있다. 하지만 물이 없으면 소용 없다. 국제우주정거장에서 소변 및 물 정화 장치는 주기적으로 수리해야 하고 행성간 우주선 승무원들은 새로운 부품을 재보급 받을 수 없다. 이럴 때에도 GMO가 도움이 될 수 있다. 나사 에임스 연구소의 공학자인 마이클 플린은 유전적으로 개조된 박테리아로 만들어진 물 필터를 연구하고 있다. 그는 이 필터를 사람의 장기에 비유한다. “기본적으로 사람은 물 재활용 장치에요.” 그의 말이다. “75~80년의 사용연한이 있는” 이 필터는 계속해서 스스로 보충한다, 마치 사람의 장처럼.

건강을 좀 먹는 무중력 몸이 곤죽이 되지 않으려면, 우주비행사들은 계속해서 걸어야 할 것이다. 중력이 없으면 몸은 망가진다. 어떤 면역 무중력 상태에서 세포는 제 역할을 할 수 없다. 그리고 적혈구는 터져버린다. 신장 결석이 발생하고 심장 박동이 느려진다. 국제우주정거장에 있는 우주비행사들은 근육 및 골격 손실을 막으려고 운동을 한다. 하지만 우주에서 일어나는 골격 손실은 막을 수 없다. 무중력 상태에서의 자전거 운동은 별로 도움이 되지 않는다. 인공 중력이 이 모든 문제를 해결할 수 있을 것이다. 전직 우주비행사인 로렌스 영은 MIT에 있는 자신의 연구실에서 인간 원심분리기를 실험하고 있다. 희생자들은 넓은 대에 옆으로 누운 뒤 고정식 바퀴의 발판을 밟아서 원심분리기가 통째로 돌아가게 한다. 이때 발생하는 원심력이 다소 어색하지만 마치 중력처럼 발을 잡아당긴다. 영이 만든 기구는 너무 비좁아서 하루에 1~2시간 정도 밖에 사용할 수 없다. 따라서, 하루 종일 중력을 유지하려면 우주선 전체가 원심분리기처럼 움직여야 한다. 이러한 회전식 우주선은 두 개의 거주구역을 트러스로 연결한 덤벨 모양이 될 것이다 더 많은 자재를 더 쉽게 우주에 보낼 수 있게 되면 설계자들은 보다 거창한 계획을 세울 수 있을 것이다. 하지만 영이 만든 바퀴를 개조할 필요는 없다. 1968년의 영화 < 2001년 스페이스 오디세이 >의 우주정거장을 생각해보자. 그 설계는 이미 1903년경에 만들어진 것이다.

우주 광기 동면이 이성을 유지시킬 수 있을 것이다. 의사가 뇌졸중이나 심장마비를 치료할 때, 환자의 체온을 낮추는 경우가 있다. 신진대사를 늦춰서 산소 부족에 따른 손상을 줄이려는 것이다. 이러한 방식은 우주비행사에게도 효과가 있다. 행성간 우주비행에 참가하면 (적어도) 1년 동안 형편없는 음식에 사생활이 전무한 좁은 우주선에서 생활해야 하기 때문이다. 이는 우주 광기의 공식이나 다름없다. 그래서 존 브래드포드는 비행 내내 자야 한다고 말한다. 공학 기업인 스페이스워크스의 대표이자 나사에 제출된 장기 우주계획에 관한 보고서의 공동저자인 브래드포드는 동면이 반액할인의 효과를 낼 것이라고 말한다. 승무원들이 이성을 유지하는데 필요한 음식, 물, 그리고 공기의 양을 동면으로 줄일 수 있기 때문이다. 그는 이렇게 말한다 “인류가 다행성 거주 생물로 거듭나려면 신진대사 정지와 같은 능력이 필요하게 될 겁니다.” 여행자들에게 숙면을.

인간은 어떻게 우주를 정복할까? – 도착