(Graphic depiction of Detoxifying Mars: the biocatalytic elimination of omnipresent perchlorates. Credit: Lynn Rothschild)
화성에는 약간이긴 하지만 수증기도 있고 땅속에 얼음 형태로 물도 존재합니다. 극지방에는 드리이아이스와 함께 물의 얼음도 존재하고 있습니다. 따라서 적당한 위치에서 땅을 파면 필요한 물은 쉽게 구할 수 있을 것 같지만, 지난 수십 년 간 화성을 자세히 조사한 로버들의 활약 덕분에 과학자들은 그렇지 않다는 사실을 깨달았습니다.
화성의 물은 그냥 순수한 물이 아니라 여러 가지 불순물이 많은 물로 그냥은 마실 수 없는 물입니다. 특히 지구에는 비교적 드문 과염소산염 (perchlorate, ClO4-)가 많다는 문제점이 있습니다. 과염소산염은 자연적으로 지구에서 형성되지만, 물과 산소가 많은 환경에서는 쉽게 분해되는 성질이 있습니다.
하지만 화성에는 물과 산소가 별로 없는데다 강력한 방사선 환경에서 과염소산염이 많이 생성되어 토양에 풍부하게 축적되어 있습니다. 따라서 얼음 속에도 이 물질이 풍부합니다. 과염소산염은 이름부터 독성 물질일 것 같은데, 실제로도 부식성이 강한 독성 물질로 과염소산이 많은 물은 마실 물은 물론 사실 다른 목적으로도 적합하지 않습니다.
물론 과염소산염과 다른 이물질을 제거하는 일은 그렇게 어렵지 않습니다. 역삼투암 방식의 필터를 이용하면 제거가 가능하지만, 이를 위해 많은 물에 용액을 희석해야 하는 데다 기타 전처리도 필요해 사실 화성표면에서는 그다지 실용적이지 않은 방식입니다.
나사 에임스 연구 센터 (NASA Ames Research Center (ARC))의 과학자들은 지구에서 과염소산을 분해하는 미생물을 대안으로 제시했습니다. 이 미생물은 과염소산을 산소와 염소로 분해하고 그 에너지를 이용해서 살아갈 수 있어 별도의 에너지원 없이 과염소산염을 제거할 수 있습니다.
하지만 이 미생물이 우주 여행에 적합하지는 않기 때문에 연구팀은 이미 우주 비행에서 생존력이 확인된 박테리아인 바실루스 서브틸리스 168 균주 (Bacillus subtilis strain 168)에 과염소산 분해 효소를 만드는 유전자인 pcrAB와 cld를 삽입하는 방식으로 연구를 진행 중입니다.
1단계 연구가 성공해서 바실루스 서브틸리스 168이 과염소산을 분해할 수 있다면 실제 화성과 비슷한 환경에서 모의 테스트를 해보고 궁극적으로는 화성에서 임무를 수행할 수 있게 될 것입니다. 이 박테리아가 미래 화성인을 위한 물을 만들어 줄 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://newatlas.com/space/nasa-bacteria-drinkable-martian/
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