(Dr. Ray Wheeler, lead for Advanced Life Support Research activities at Kennedy Space Center, holds a red and blue LED light fixture inside a laboratory at the Space Station Processing Facility. The LED lights recently were used to study the effects of different ratios of red and blue light on plant growth and development. Photo credit: NASA/Jim Grossmann)
영화 마션의 주인공인 마크 와트니(Mark Watney)는 식물학자로 화성에서 감자를 재배하는 데 성공합니다. 비록 영화와는 다르지만 사실 나사에는 반평생을 우주에서 식물을 키우는 연구를 진행하는데 바친 식물학자가 존재합니다.
나사의 케네디 우주 센터에서 연구하는 레이 휠러 박사(Dr. Ray Wheeler)가 바로 그 주인공입니다. 휠러 박사는 1988년부터 케네디 우주 센터에서 일하면서 우주와 다른 행성에서 식물을 키울 수 있는 기초 연구를 진행했습니다. 그리고 최근에 우주에서 상추를 키워낸 베지(Veggie)를 개발하는데도 참여했습니다.
휠러 박사는 우주에서 키울 수 있는 식용 작물로 감자, 고구마, 밀, 콩(대두), 그리고 샐러드 작물이 적당하다고 보고 있습니다. 특히 감자는 다른 주곡 작물 대비 훨씬 많은 수확을 거둘 수 있기 때문에 공간이 한정된 우주선과 우주 기지에 적합한 품종입니다. 휠러 박사는 이미 오래전부터 우주에서 감자를 키우기 위해 연구를 진행했습니다.
(1992년 실험 중인 감자들. A variety of red potatoes called Norland were grown in the Biomass Production Chamber inside Hangar L at Cape Canaveral Air Force Station in Florida during a research study in 1992. Photo credit: NASA )
1980년대말에서 2000년대 초까지 감자를 다양한 환경에서 재배한 결과 이 감자들을 지구 밖에서 재배하는 최적의 방식은 레골리스와 배설물을 조합하는 것이 아니라 일종의 수경재배를 하는 방법이라는 사실을 발견했습니다.
당연한 이야기지만, 고운 모래 입자인 레골리스에는 식물이 자라는데 필요한 영양성분이 결핍되어 있기 때문입니다. 휠러 박사는 감자가 완전히 물에 잠기는 건 싫어하기 때문에 영양성분을 담은 얇은 수막 필름이 더 적합한 방법이라고 설명하고 있습니다.
화성에서는 빛 역시 모자라는 데 이미 우리는 이를 해결할 방법을 알고 있습니다. LED를 이용한 인공광이죠. 인공광을 이용한 수직 농법도 케네디 우주 센터의 과학자들이 선구적으로 개발한 방법 중 하나라고 합니다.
물론 이런 문제를 해결하더라도 화성의 높은 방사선 환경에서 식물을 키우려면 충분한 방호를 갖춘 기지가 필요합니다. 여기에 물과 영양분 같은 자원을 재활용하는 것도 필요하죠.
현재 상당한 연구가 축적되어 있기 때문에 미래 화성과 우주 기지에는 미니 농장이 건설되어 우주인에게 신선한 식량을 제공할 수 있을 것입니다. 언젠가는 화성에서 감자는 말할 것도 없고 더 많은 작물을 재배하는 날이 올 것입니다.
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