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2013년 12월 1일 일요일

달에서 식물을 키운다 ? Lunar Plant Lander



 아폴로 시리즈 이후 달 표면에 대한 탐사가 다소 뜸해진 건 사실이지만 미국이 다시 유인 달 착륙 계획을 시도하는 것을 비롯해서 다시 달 표면에 대한 유인 탐사 제안들이 하나씩 등장하고 있습니다. 특히 영구적인 유인 달기지 건설은 나사의 오랜 숙원 사업이라고 할 수 있습니다. 하지만 달은 지구와는 달리 강력한 자기장과 대기가 없기 때문에 심우주 방사선은 물론 태양에서 오는 고에너지 입자의 공격에서 자유롭지 못한 환경입니다. 달표면의 방사선 환경은 국제 유인 우주 정거장 (ISS) 의 환경보다 더 생명체와 인체에 해롭습니다. ISS 도 지구의 자기장에 의해 보호를 받기 때문이죠.  


 아폴로 미션에서는 인간이 달에서 활동하는 시간이 매우 짧았지만 향후 달 기지 미션이나 혹은 화성 탐사 미션에서는 더 장기간 지구의 자기장의 보호를 받지 못하는 환경에 노출되어야 합니다. 이런 환경에서 과연 장기간 지구의 동식물이 잘 견딜 수 있을지는 미래 우주 탐사에 있어 매우 중요한 데이터를 제공할 수 있습니다. 


 나사의 Lunar Plant Growth Habitat team 과학자들은 2015 년을 목표로 아주 작은 컨테이너에 식물을 담아 달 표면 환경에서 잘 자랄수 있는지를 테스트 할 계획입니다. 밀폐된 작은 탐사선 내부에는 순무 (turnip), 바질 (basil), 애기장대 (Arabidopsis) 등을 키울 계획인데 애기장대의 경우 식물 실험에서 자주 사용되는 식물이기도 합니다. 이 식물들은 5 - 10 일 정도 달에서 발아해서 싹을 틔우고 자라는 모습을 관찰하는데 적당하다고 합니다. 


 이를 진행하는 과학자들은 이 식물들이 광산안의 카나리아 (canary in a coal mine) 같은 역할을 해줄 것으로 기대하고 있습니다. 만약 생각보다 생물들이 달 표면의 방사선에 견디기 힘들어 한다면 미래 유인 달기지는 방사선 차폐에 특별히 신경을 써야 할 것입니다. 초파리나 쥐 같은 동물 실험보다 식물을 이용한 실험이 더 소규모로 안전하게 진행할 수 있고 결과를 예측하기 쉽기 때문에 달에서 어떤 생물이 잘 살수 있는지 첫번째로 테스트하기에 가장 적당한 실험이라고 할 수 있습니다.  



(지난 STS  - 118 스페이스 셔틀 미션에 사용된 식물 재배 플랜트 Plant growth chambers, seeds and watering devices that made up part of an experiment flown to the space station during the STS-118 space shuttle mission. The seeds were later returned to Earth and grown within lunar growth chambers designed by students. Credit: NASA )  


 사실 우주 공간에서 식물을 키우는 것 자체는 새로운 일은 아닙니다. 이미 우주 왕복선에서도 식물들이 제대로 발아해서 싹을 틔우고 광합성을 할 수 있다는 것이 증명되어 있으니까요. 다만 지구 이외에 천체 표면에서 식물을 재배한 적은 없었습니다. 따라서 아주 작은 소규모 탐사선을 이용해서라도 이를 실험한다면 어떤 식물이 미래 달 탐사나 혹은 달은 넘어선 탐사 (예를 들어 화성) 에 가지고 가는데 유리한 지 알 수 있습니다. 


 일단 식물은 우주 비행사가 식용으로 사용할 수도 있으며 (우주에서도 신선한 샐러드를 먹을 수 있음) 광합성을 통해 이산화탄소를 산소로 바꾸고 공기를 정화하는 효과가 있습니다. 부수적인 효과로 우주 정거장에서 키우는 식물들은 장기간 밀폐된 환경에서 생활하는 우주 비행상의 심리적 안정을 도울 수도 있다고 하네요.


 나사의 과학자들은 이를 구글의 루나 X 프라이즈 (Google Lunar X-Prize) 연계해서 2015 년에 진행할 계획도 있으나 아직은 미정이라고 하겠습니다. 발상 자체는 괜찮아 보이는데 요즘 예산을 조달하기 힘든게 사실이기 때문에 정확히 어느 시점에서 실험이 진행될지는 확실치 않아 보이네요. 



(Lunar Plant Lander 의 컨셉 아트. 아마도 직접 태양 광선을 받아서 키우기 보다는 우주 왕복선과 우주 정거장에서 처럼 인공광으로 키우는 방식으로 보임.  Credit : NASA) 




참고 





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