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화성 탐사의 과제:여행과 그 너머

트리프/Shutterstock

화성에 식민지를 건설하겠다는 기술 억만장자들의 대담한 약속은 대개 행성 자체에서 생존하는 것을 중심으로 이루어집니다. 그러나 지구와 화성 사이의 여행은 종종 당연한 것으로 여겨지며 많은 사람들은 많은 문제가 이미 완전히 해결되었다고 가정하게 됩니다. 그들은 그렇지 않았습니다. 유인 화성 항해의 기술과 물류에는 인간 화물에 대한 수많은 위험이 수반되며, 그 중 다수는 아직 개념 단계에 있습니다.

우선, 화성으로의 우주 여행에는 우주비행사가 이동하는 데 소요되는 시간을 최소화하기 위한 완벽한 타이밍이 필요합니다. 화성과 지구가 태양을 공전함에 따라 서로의 거리는 끊임없이 변합니다. 가장 가까운 두 행성은 약 3,300만 마일 떨어져 있고 가장 먼 경우 약 2억 4,900만 마일 떨어져 있습니다(실제로 화성은 금성보다 우리에게서 더 멀리 떨어져 있습니다). 적절한 시기를 맞추기 위해 과학자들은 차량 속도, 두 행성의 움직임, 그리고 연소하려는 연료의 양을 고려해야 합니다. 이러한 노력의 실행 과정은 움직이는 자동차에서 움직이는 다트판에 과녁을 맞추는 것에 비유되었습니다.

전문가들은 신중하게 계산된 궤도와 현재 로켓 기술의 역량을 고려하여 유인원의 편도 화성 여행에 6~9개월이 걸릴 것으로 추정했습니다. 이는 우주 비행사들이 비좁고 무중력 상태에서 최소한 반년을 보내야 한다는 것을 의미합니다. 그리고 최대 20분의 통신 지연으로 인해 그들의 최우선 순위는 건강을 유지하고 스스로 응급 상황을 관리하는 것입니다. 실제로 NASA는 "화성 탐사에 성공하려면 자급자족이 필수적"이라고 반복해서 밝혔습니다. 이는 화성으로 향하는 우주비행사들이 6개월 동안 대부분 혼자 있게 된다는 것을 의미합니다.

우주에서 몇 달을 보낸 후 몸이 구타당했습니다.

NASA에 따르면 화성으로 향하는 우주비행사가 직면하는 5가지 주요 위험은 우주 방사선, 여행 시간, 중력 변화, 면역 체계 변경, 장기간의 고립으로 인한 심리적 영향입니다. 처음 두 가지 위험은 대부분 우주비행사의 손에 달려 있습니다. 엔지니어는 방사선 폭풍이 발생하는 경우에도 우주선의 벽을 보호하여 우주 방사선에 대한 노출을 최소화할 책임이 있습니다. 시간과 거리 문제도 지상파 승무원들이 풀어야 할 문제일 것이다. 그러나 일단 우주비행사들이 화성으로 향하는 동안 그들의 행복에 대한 책임은 대부분 그들의 어깨에 있습니다.

우주 여행의 물리적 영향을 관리하는 것은 놀라울 정도로 간단합니다. 그럼에도 불구하고 무중력 상태에서 생활하면 신체에 큰 타격을 받게 됩니다. 무중력은 공간 방향, 균형, 손과 눈의 협응 및 운동에 문제를 일으킬 수 있습니다. 무중력 상태에서 몇 달이 지나면 우주 비행사들은 골밀도를 잃고 근육이 위축되며 심혈관계가 약해집니다. 이러한 영향에 대응하기 위해 우주비행사는 엄격한 식이 요법을 따르고 지속적으로 운동해야 합니다. 집에 돌아온 후에도 그들은 여전히 신체에 회복할 수 없는 손상을 입었을 것입니다.

화성으로 향하는 우주비행사들은 건강에 대한 눈에 보이지 않는 위협인 미생물에 직면하게 됩니다. 미생물은 무중력 상태에서 다르게 행동하기 시작하여 장에 변화를 가져옵니다. 이러한 변화는 부분적으로 면역 체계에 변화를 주어 질병, 알레르기 및 기타 질병의 위험을 증가시킵니다. 설상가상으로, 밀폐된 공간은 세균 이동을 더욱 쉽게 만듭니다. 따라서 화성을 여행하는 우주비행사들은 건강을 모니터링하고 보충제와 약물을 복용하는 데 많은 시간을 할애하게 됩니다. 생체검사, 수분량, 혈액 검사가 일상적인 의식이 될 것입니다.

단단한 튜브에 갇힌 반년의 심리적 대가

피포/게티 이미지

높은 약속에도 불구하고 화성 탐사는 아직 갈 길이 멀다. 예를 들어, SpaceX는 가장 최근에 2028년에서 2031년으로 연기한 목표 발사 날짜를 지속적으로 연기해 왔습니다. 그럼에도 불구하고 SpaceX의 Starship은 현재 가장 실행 가능한 우주선 설계입니다. 액체메탄 추진제를 사용하는 슈퍼 헤비 부스터는 몇 가지 성공적인 초기 테스트를 거쳤으며 NASA가 제안한 핵추진 선박은 완전히 개념적인 상태로 남아 있습니다. 화성으로의 첫 번째 여행이 SpaceX 우주선으로 이루어진다면 우주선은 100~150톤의 탑재량을 운반할 수 있을 것입니다.

해당 페이로드 중 얼마만큼이 생활 공간에 할당될지는 아직 알 수 없습니다. 상당한 규모의 승무원이 최초의 화성 유인 임무에 착수한다면 숙소는 비좁아질 것입니다. 각 승무원은 제정신을 유지하기 위해 수면, 운동, 음식, 음료 및 개인 소지품을 위한 공간이 필요합니다. 그러한 감금으로 인한 심리적 피해는 상상하기 어렵습니다. 국제 우주 정거장에서도 한 번에 최대 7명까지 수용할 수 있는 숙소는 6개뿐입니다. 화성으로 가는 우주선의 상황은 훨씬 더 밀실공포증을 유발할 수 있습니다.

감금의 결과로 대인 관계의 "행동 문제"의 위험을 최소화하기 위해 승무원을 신중하게 선택해야 합니다. 우주비행사의 정신적 강인함과 관계없이 장기간 감금될 때 발생할 수 있는 위험에는 인지, 기분, 수면의 질 및 사기 저하가 포함됩니다. NASA의 연구에 따르면 치료법은 조명 일정, 수면, 운동이라는 세 가지 주요 요소에 중점을 둡니다. 전문가들은 또한 우주비행사들이 좌절감을 해소하기 위해 일기를 쓰도록 권장할 것입니다. 화성으로 향하는 우주비행사들에게 심리적 피해는 아마도 가장 큰 도전일 것이며, 그들이 적대적인 붉은 행성에 도착하면 그들을 기다리는 도전은 말할 것도 없습니다.


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