1. 화성 탐사
밤 하늘에 붉은 빛을 띄고 있는 화성이 특히 주목을 받는 이유는 태양계 행성 중 지구와 가장 비슷하기 때문이다. 지구 다음에 있는 화성의 공전주기는 687일이고 자전주기는 24시간 37분이다. 화성의 자전축이 지구와 마찬가지로 25도 기울어져 있어 지역에 따라 계절변화가 뚜렷이 나타난다. 화성은 과거 한 때 지구와 유사한 온난한 기후였다.
화성 표면의 최고온도는 적도에서 여름에 18도까지 올라가지만 평균은 –63도이고 대기는 옅은 이산화탄소로 되어 있어 산소를 만들 수 있다. 화성 표면 아래에는 얼음이 있어 필요한 기술을 발전시킨다면 물과 산소로 인간이 살 수도 있을 것이다.
테라포밍(Terraforming)은 지구화를 말하는데, 행성의 대기, 온도, 표면, 생태 등을 인위적으로 변화시켜 지구환경과 유사하게 만들고 지구와 같은 생명체, 이상적으로는 인간이 거주할 수 있게 하는 것이다. 1970년 화성을 지구형 행성으로 테라포밍하자는 제안이 나왔으며 화성은 대기를 변화시켜 테라포밍을 할 수 있는 가장 강력한 후보이다. 화성의 테라포밍은 두 단계인데, 첫 번째는 더 두꺼운 대기를 형성하고, 두 번째는 염화불화탄소를 주입하여 이를 가열하는 방법이 제안되었다.
지구에서 화성까지 가는 시간은 6~9개월, 화성에서 보내는 시간이 18개월(지구와의 거리가 변화), 그리고 지굴로 귀환하는 시간이 6~9개월이 걸린다. 이 시간은 점점 줄어들고 있다.
화성 탐사는 2011년 발사한 화성과학탐사선의 표면 탐사로봇 큐리오시티가 화성이 미생물이 살기에 좋은 환경을 가지고 있다는 것과 2018년 6월 메탄올 발견 등의 성과를 보였으며, 2020년 7월 발사된 탐사로봇 퍼시비어런스호도 화성의 샘플을 수집해 2031년 귀환 예정이다.
스페이스X는 유인 탐사선을 2028년 보낼 계획이이며, 향후 20년 내에 화성에 영구적이고 자급자족한 식민지를 건설한다는 구상이다. 이를 위해 재사용이 가능한 발사대 100대에 각각 100~250명의 정착민을 실어 보낼 계획이다.
2. 상업 우주 여행
상업 발사체 시장은 1980년 3월 유럽의 ESA가 세운 세계 최초의 상업 우주회사인 아리안 스페이스가 이끌었다. 이 회사는 항상 40개의 위성이 예약되어 있다.
2002년 설립된 스페이스X는 2008년에 나사와 국제우주정거장 13회 왕복에 160억달러 계약을 체결했다. 나사는 앞으로 지구궤도 진입이나 우주정거장 유지 같은 업무는 가급적 민간 기업에 맡기고 대신 소행성이나 화성 등의 탐사에 초점을 맞춘다는 계획이다.
최근에 우주 상업여행을 다녀온 사람은 2021년 리처드 브랜슨(우주기업 버진 갤럭틱 회장)과 제프 베이조스(우주기업 블루 오리진 회장)이 있다. 리처드 브랜슨은 우주 비행기를 타고 고도 80km 준궤도까지 다녀왔으며, 제프 베이조스는 100km까지 이르렀다.
최근 들어 민간 우주 항공사들의 우주 관광에 대한 경쟁에 가속도가 붙어 우주여행 시대의 문이 훨씬 넓어질 전망이다. 민간 업체들이 상대적으로 비용이 저렴한 하부 궤도(지상 100km로 우주와 대기권의 경계) 비행 상품을 앞 다퉈 준비하면서 우주여행 대중화의 길이 조금씩 열리고 있다.
3. 달 탐사와 우주 거주
2000년대 들어서 다시 달에 대한 관심이 높아지고 있다. 중국은 2019년 4월 달 탐사선 창어 4호가 달의 뒷면에 무인 로봇 옥토끼를 착륙시켰다. 다시 시작된 달 탐사는 미래를 대비해서 자원의 조달, 공산품 및 의약품의 생산, 주거공간의 확보 등 달 표면의 개발에 노력해야 한다는 것이다.
이러한 여론에 발 맞추어 미국과 EU, 러시아, 일본, 중국, 인도 등이 새로운 탐사 계획을 수립해 나서고 있다. 미국은 제2의 아폴로 프로그램인 ‘아르테미스(아폴로의 쌍둥이)’ 프로그램을 통해 달 탐사 프로그램을 다시 추진 중이다. 아르테미스의 중심에는 나사가 아닌 민간 우주기업들이 적극 참여하여 우주 상업화 시대가 열리고 있다. 미국은 달의 남/북극 지하에 사람이 살 수 있는 영구기지를 만든다는 계획을 가지고 있으며, 2050년에는 100명 정도가 거주하는 위성도시가 될 것이다.
미국 프린스턴대의 천체물리학자 제럴드 오닐은 오늘날의 기술력과 경제력으로 우주 식민지의 건설이 가능하며, 우주 식민지가 건설될 장소로 달의 35km 궤도를 제시하였는데, 그가 지정한 곳은 지구와 달의 인력이 평형을 이루는 장소이다.
우주 식민지의 에너지원은 태양에너지를 될 것이다. 현재에도 태양에너지는 위성의 동력으로 사용되고 있다. 태양광이 에너지 수요를 충족시키지 못한다면 핵에너지가 사용될 것이다
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