화성 산소 현장 자원 활용 실험

2021년부터 NASA의 퍼서비어런스 탐사선은 화성의 황량한 표면을 돌아다니며 샘플을 수집하고 해당 지역에서 고대 미생물 생명체의 흔적을 조사해 왔다.

그리고 MOXIE(화성 산소 현장 자원 활용 실험Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)라는 탑재된 과학 장비 중 하나 덕분에 심지어 행성의 얇은 대기에서 숨쉴 수 있는 산소도 생성했는데, 이는 붉은 행성을 식민지화하려는 미래의 노력을 위한 토대를 마련할 수 있는 개념 증명이다.

그러나 우주국은 그러한 장치가 전체 식민지에 충분한 공기를 생성할 수 있을 때까지 아직 갈 길이 멀다. 2021년에 행성에 착륙한 이후 MOXIE는 단 122g의 산소를 생성했다. NASA의 이 성과에 대한 광고문에 따르면 이는 대략 작은 개가 10시간 동안 숨을 쉬는 데 필요한 양이다.

주유소

설득력이 없는 것처럼 들릴 수도 있지만, 지구에서 수억 마일 이상 떨어진 곳에서 성취되었다는 점을 고려하면 여전히 놀라운 과학적 업적이다.

"달과 화성의 자원을 사용할 수 있는 기술을 개발하는 것은 장기적인 달 존재를 구축하고, 강력한 달 경제를 창출하며, 화성에 대한 최초의 인간 탐사 캠페인을 지원할 수 있도록 하는 데 매우 중요하다."고 NASA 부국장 팸 멜로이(Pam Melroy)는 광고문에서 이렇게 말했다.

MOXIE의 성능은 예상을 훨씬 뛰어넘어 NASA가 예상했던 것보다 시간당 두 배 더 많은 산소 그램을 생성했다. 또한 매우 다양한 조건에도 불구하고 화성 연도 내내 그렇게 할 수 있었다.

이 장비는 복잡한 전기화학적 과정을 통해 화성 대기에서 끌어온 각 이산화탄소 원자에서 하나의 산소 원자를 분리하는 방식으로 작동한다.

이렇게 수확된 산소는 미래의 우주비행사들이 숨쉴 수 있는 공기로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 로켓 추진체를 생성하는 데에도 사용될 수 있다. 이는 우리가 지구에서 가져가야 하는 연료의 양을 크게 낮출 수 있기 때문에 향후 붉은 행성으로의 여행을 훨씬 더 실현 가능하게 만들 수 있다.

이제 연구자들은 산소를 수확한 다음 이를 액화하여 저장하는 MOXIE 2.0으로 임무를 수행하게 되어 기쁘게 생각한다. 그러나 그러한 실험이 화성으로 향할 수 있는 시기는 아직 불분명하다.

"실제 조건에서 이 기술을 입증함으로써 우리는 우주비행사가 화성에서 '땅에서 살아가는' 미래에 한 걸음 더 가까워졌다."고 NASA 우주 기술 임무국의 기술 시연 책임자인 트루디 코르테스(Trudy Kortes)는 성명서에서 이렇게 말했다.