과학이야기/화성에서 복덕방 차리기

화성에서 복덕방 차리기(4)

Que sais 2020. 12. 22. 17:13

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<화성 문명 건설>

화성 문명 건설이라는 머스크의 계획은 그동안 여러 곳에서 진행되어 온 계획의 연장선상에 있는데 머스크의 공격적인 계획은 그동안의 계획보다 규모가 더 커지고 여행 시간을 단축할 수 있다는 것이 핵심이다. 그동안 계획되었던 화성 탐사는 10명도 되지 않는 우주인을 보내는 것이 기본인데 머스크의 우주선은 100명을 탑승시킬 수 있다. 이에 편승하여 네덜란드의 마스원(MarsOne)20131월 화성 이주 계획을 발표하고 자원자 즉 화성에 영구 정착할 사람을 모집했는데 지원자가 20만 명을 넘었다고 발표되었다. 이들은 지구로 돌아오는 것이 아니라 화성에서 삶을 마친다는 서류에 서명한 사람들이다.

구체적인 계획으로 20202026년 화성에 로봇을 보내 소규모 정착촌을 건설한 다음, 2027년 첫 이주민을 보낸다는 것이다. 엘론 머스크는 트위터를 통해 화성탐사 시험비행에 우주선 ‘레드 드래건 투입하고 본격적인 화성탐사엔 ‘드래건2’ 보내겠다고 밝혔다레드드 드래건은 2018  탐사  화성의 지형을 조사하고 토양을 채취하는 임무를 수행한다. 드래건2 유인우주선이지만 사람이 탑승하지 않는다스포츠유틸리티차량 실내 크기로 좁기 때문에 사람을 태우고는 지구- 구간만 운행할 계획인 것으로 전해졌다.

머스크를 포함한 야심찬 화성이주 프로젝트가 발표되고 일부 과정에서 상당한 진척을 이루었음에도 화성 이주 계획에 비판적인 학자들은 이 계획이 실패할 것이라고 주장한다. 화성 정착을 위해 떠난 사람들이 우주여행과 정착 과정에서 모두 사망할 가능성이 높다는 주장이다.

화성 프로젝트에 부정적인 학자들이 화성에서의 정착지 건설이 갖고 있는 실무적인 심각한 장애물로 두 가지를 제시했다. 크게 화성까지 여행하는 단계에서 발생하는 문제와, 화성에 정착하는 단계에서 발생하는 문제다.

우선 행성 간 장기간 여행 단계에서 생기는 중력과 방사선이 골칫거리다.

우주정거장처럼 중력이 거의 없는 우주 공간에서 생활할 때 여러 가지 문제가 발생한다는 것은 그동안의 우주선에서 생활한 우주인들을 통해 잘 알려져 있다. 지구를 떠나 우주 상공에 떠오르게 되는 순간부터 낮과 밤의 구분이 사라지고 중력 또한 사라진다화성에 도착할 때까지   동안 우주선 안에서 무중력 생활을 이겨내야 하는 것이다무중력 상태에서는 천정과 바닥을 구분할 수 없어 방향감각에 문제가 생기게 되며뇌는 극도의 혼란을 겪게 된다우주인들은 이로 인해 속이 메스꺼워지는 우주 멀미를 경험하게 되는 것으로 알려져 있다.

척추를 잡아당겨 줬던 중력이 사라지면 척추의 간격이 늘어나게 된다혈액과 체액이 몸의 중심부와 얼굴에 몰려 얼굴이 퉁퉁 붓게 되며이로 인해  안의 혈관이 팽창해 후각과 미각을 모두 잃게 된다부정맥과  발생 확률이 높아지고칼슘이 지속적으로 줄어 골다공증 우려도 있다. 아무리 빠른 우주선을 타고 있더라도 우주에서 인체에 해로운 방사선을 더 많이 받는다는 것은 구문이다.

우선 머스크의 계획에 긍정적인 학자들은 현재보다 획기적으로 빠른 로켓 기술도 머스크가 기획한 이상 그다지 큰 문제가 되지 않는다고 본다. 한마디로 화성까지 현재 기술로 8달이 걸리는 여행 기간을 한 달로 단축시킬 수 있다는데 큰 점수를 준다. 더욱 중요한 것은 10명 미만의 작은 우주선이 아닌 거대한 우주선을 사용한다면 중력과 방사선 문제를 크게 줄일 수 있는 것도 사실이다.

머스크의 미국 민간 항공우주 업체 <스페이스X>가 화성까지 왕복할 수 있도록 준비되는 로켓은 처음부터 큰 주목을 받았다. 우선 승객과 화물을 실어 나를 수 있는 로켓은 42개의 엔진을 장착하여 강력한 성능을 자랑한다. ‘BFR’이라는 이름의 이 로켓은 기존 로켓들인 팰콘9과 팰콘 헤비, 그리고 드래곤 등의 성능을 훨씬 뛰어 넘는 첨단 시스템으로 구성되어 있다. 사람이나 화물을 실어 우주정거장에 전달한 뒤, 발사했던 그대로의 모습으로 지구로 귀환하는 것이 주요 임무다. 1단과 2단을 합쳐 높이가 106m에 달하는 이 새로운 로켓은 5, 400톤의 추력을 지니고 있으며 지름만 해도 9m에 달하는 엄청난 규모를 자랑한다. 따라서 이론적으로는 100여 명의 승객을 탑승시킬 수 있는데 중요한 것은 <스페이스X>가 개발하는 로켓은 회수와 재사용이 가능하므로 기존 NASA 로켓과 대비하여 10분의 1 수준으로 우주를 오갈  있다는 설명이다. 또한 알루미늄 대신 탄소섬유를 이용해 연비가 좋고메탄을 연료로 사용하여 연료비도 절감된다. 물론 머스크가 2020년으로 예상한 일정은 다소 연기되고 있지만 적어도 10년 내로는 이들 프로젝트가 본격적으로 추진될 것으로 생각한다.

 

<우주에서 섹스>

민간인에게도 우주여행이 실현화될 때 가장 먼저 제기되는 문제는 섹스 문제다. 인간의 2대 욕구를 식욕과 섹스욕이라고도 하는데 우주여행 시 섹스가 가능한지 궁금하다.

현재 우주여행으로 가장 매력적인 것이 우주 허니문이다. 일부 회사에서는 우주선에 허니문 특실을 별도로 설치하여 신혼부부를 유혹하고 있다. 실제로 무중력 상태에서 섹스를 즐기세요.’란 슬로건을 내걸고 부부관광객 유치에 열 올리는 여행사들도 있다.

우주는 우리가 살고 있는 지구와는 많이 다르다. 지구에서는 고도 9킬로미터만 올라가도 생명의 위협을 받는다. 질소가 혈액 속으로 녹아 들어가 피의 흐름을 막기 때문이다.

우주는 진공상태이기 때문에 대기압이 작용하지 않고, 태양열에 의해 영상 수백 도에서 영하 수백 도까지 극고온과 극저온의 환경이 반복된다. 인간의 몸 안은 1기압을 유지하고 있다. 지구의 대기압이 몸을 1기압으로 누르기 때문에 몸 안에서 같은 힘으로 밀어내는 것이다. 하지만 우주공간은 진공, 0기압이다. 우주복을 입지 않은 상태로 우주공간에 나가면 1기압과 0기압의 압력 차로 인해 몸이 터져버린다. 더구나 진공상태라는 것은 공기가 없으므로 숨을 쉴 수도 없다. 또한 초속 수 킬로미터의 빠른 속도로 날아다니는 우주먼지들과 각종 전자파 및 방사능은 우주여행자들에게 위협적인 요소로 작용한다.

물론 우주선은 생활하는 데 불편함이 없도록 쾌적한 온도, 습도 및 생활 편의시설을 갖춘다. 우주선 실내는 지상에서와 똑같이 질소와 산소가 4 : 1로 혼합된 공기로 채워져 있다.

우주선 내의 온도와 습도는 생명유지 장치를 통해 반소매 차림으로 지낼 수 있을 만큼 쾌적하게 유지된다. 공기가 탁해지거나 불쾌한 냄새가 나면 정화장치가 자동적으로 작동된다. 우주선 안에는 취침시설, 화장실, 샤워시설, 냉장고와 식탁이 있는 주방 등 생활에 필요한 기본 시설이 갖추어져 있다. 또한 승무원들의 건강을 위한 운동기구도 비치되어 있다.

그러나 섹스는 무중력이라는 여건에 적응해야 되므로 현실적으로는 만만하지 않아 우주여행 초기부터 제기되었다. 구소련은 1982년 우주정거장 살류트 7호에 남자 베레조보이와 여자 레베데프를 보내 211일간 체류토록 했으며 미국에서도 1992년 부부가 함께 탑승한 예가 있다. 많은 학자들이 이들을 보낼 때 우주에서 섹스가 가능한지를 실험하기 위해서라고 했지만 이들이 실제로 성관계를 맺었는지는 확인되지 않았다.

우주 왕복선 자체는 비좁아 성관계를 갖기 불편하지만 우주정거장은 공간이 커 섹스가 가능하다. 그러나 무중력 공간에서는 작은 접촉에도 튕겨나갈 수 있으므로 침대와 이불을 챙기기 전에 끈이나 끈끈이로 섹스 파트너부터 고정시켜야 한다. 묶인 섹스 파트너는 꼼짝할 수 없으므로 섹스 동작은 오로지 상대방의 능력에 따라 달라진다. 대체로 여성을 고정시키고 남자는 체조경기에서의 고정 물체를 이용하는 것이 추천된다.

그러나 이것도 간단하지 않다. 실전에서 잊지 말아야 할 것은 분위기가 뜨겁다고 땀을 흘리면 그것도 골칫거리가 된다. 땀이 방울이 되어 떠다니게 되어 땀방울을 수거하려고 이리저리 뛰어야 할 상황이 벌어질 수 있다.

장시간 섹스에 자신 있는 사람들은 주 종목을 바꾸는 것이 좋다. 우주에서 장시간 섹스는 빈혈을 유발할 수 있기 때문이다. 혈압이 낮아지고 심장 박동이 지구보다 느려지며 적혈구도 감소한다. 따라서 체력저하나 가벼운 빈혈증상이 나타날 수 있다.

결론적으로 우주선에서 섹스 자체는 문제가 없다는 결론이다. 정자의 무게는 거의 0이며 사정될 때 정액의 속도는 18km/h이나 된다. 이는 무중력 상태에서도 정자이동이 가능하다는 뜻이다. 그러므로 독일의 기도 무트게 박사는 우주선내에서 임신이 가능하다고 보았다. 그러나 무중력 상태가 태아의 발달에 심각한 문제를 일으킨다는 보고도 있다. 무중력상태에서 임신한 쥐와 태아를 관찰한 결과 1317퍼센트에서 태아의 골격에 장애를 일으켰고 신경과 면역체계에서도 문제가 생긴다는 것이다. 특히 임신 26주후에는 중력이 매우 중요한 역할을 한다고 한다.

우주선 내를 지구와 같은 중력상태로 만들면 이런 문제는 사라지지만 우주선 내에 중력을 만드는 것이 쉽지 않다. 현실적으로 우주선의 규모를 500킬로미터로 만들면 인공중력이 생기므로 지구에서처럼 마음대로 활보할 수 있고 섹스도 문제되지 않는다. SF영화 스타트랙에 등장하는 우주선 엔터프라이즈가 바로 그런 크기이다. 지름 500킬로미터나 되는 우주선이라니 말이 되느냐고 반문하겠지만 과학적인 측면에서 볼 때는 그렇다.

물론 우주 공간에서의 무중력상태를 제거하기 위한 또 다른 방법이 제시되었다.

과학적 사실에 충실한 SF영화에서 자주 등장하는 장면으로 우주정거장을 도넛형으로 만들어 원심력을 이용하는 것이다. 로켓의 선구자로 인식되는 러시아 과학자인 콘스탄틴 치올콥스키(Konstantin Tsiolkovsky, 18571935)가 제시하였다. 우주정거장을 링 형태로 제작하여 중심을 축으로 일정한 각속도로 회전시키면 우주정거장 내부의 사람은 바깥 방향으로 관성력인 원심력을 받게 된다. 이때 우주인이 딛는 바닥을 우주정거장의 바깥쪽이 되도록 하고, 적절한 회전반경과 각속도로 회전시키면 우주인은 이 원심력으로 인해 마치 중력이 있는 것처럼 느낄 수 있다는 것이다. 인공중력을 만드는 관건은 회전반경과 각속도이다.

1966년 미국의 제미니 11호는 최초로 인공중력을 만들어냈다. 무인위성에 약 길이 36m정도의 끈으로 묶고 원운동시킴으로서 무인위성 내에 인공중력을 처음으로 만들었다. 당시 인공중력 자체는 우주비행사가 느끼지 못할 정도로 작았지만 작은 물체가 무인위성 바닥쪽으로 이동하는 것은 관찰되었다고 보고되었다. 그래서 상당수의 SF 영화 2001 스페이스오딧세이, 인스텔라, 마션등이 바로 이런 과학적 기술을 차용했다.

현 단계에서 인공중력을 만드는 방법이 만만치 않지만 섹스가 의식주와 같이 포기할 수 없는 중요한 문제이므로 앞으로 어떤 방법으로든 해결책이 나올 것이라고 생각한다.