“화성살이 미래 더 가까워졌다”…‘산소 생산’ 자신감 붙은 나사

2년여간 122g 생산…강아지 10시간 호흡할 양에 해당

화성에서 탐사 활동 중인 미 항공우주국의 로봇탐사차 퍼시비런스. 미 항공우주국 제공

화성 로봇 탐사차 퍼시비런스에 탑재된 산소 발생 장치 ‘목시’가 2년여간의 실험을 성공적으로 수행하고 활동을 마쳤다. 미 항공우주국(나사)은 목시가 최근 16번째이자 마지막으로 산소를 생성했다고 7일 밝혔다.

목시는 ‘화성 산소 현장 자원 활용 실험(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)’의 약자로, 화성 대기 중의 이산화탄소를 고체산화물 전기분해 과정을 거쳐 산소와 일산화탄소로 분리하는 토스터 크기 만한 장치다. 이 가운데 산소 원자만 추출해 산소분자(O₂)로 만든다.

이산화탄소를 흡수해 산소를 만든다는 점에서 지구의 나무와 같은 역할을 하는 셈이다. 이산화탄소는 대기의 96%를 차지할 정도로 화성에 풍부하다.

화성 로봇 탐사차 퍼시비런스에 탑재된 산소 발생 장치 ‘목시’. 미 항공우주국 제공

“화성 땅에서 살아갈 미래 한걸음 더 가까이”

퍼시비런스가 2021년 2월 화성에 착륙한 이후 그해 4월부터 지금까지 목시가 생산한 산소는 총 122g이다. 나사에 따르면 이는 소형견이 10시간 동안 호흡하는 양에 해당한다.

나사는 “목시는 98% 이상의 순도로 1시간당 12g의 산소를 생산했다”고 밝혔다. 이는 나사가 원래 목표로 했던 것보다 2배 많은 수치다. 지난 7일 실시한 마지막 실험에선 9.8g의 산소를 생성했다. 특히 기온 변동 폭이 심한 화성의 1년 내내 다양한 조건에서 산소를 생성하는 데 성공했다.

나사는 “목시가 기대 이상의 성과를 거뒀다”며 “미래의 우주비행사들이 호흡할 수 있는 공기나 로켓 추진제를 공급할 수 있는 장치가 가능하다는 걸 보여줬다”고 밝혔다.

나사 우주기술임무부 기술 시연 책임자인 트루디 코티스는 “미래의 우주 탐사 임무에서 현지 자원을 유용한 자원으로 바꿔 쓸 수 있는 기술을 실제 환경에서 입증해 보였다”며 “이로써 우리는 우주비행사가 화성의 땅에서 살아가는 미래에 한걸음 더 가까워졌다”고 말했다.

호흡용보다는 지구로 돌아올 우주선 추진제가 우선

화성에서 산소를 만들어 쓰는 주 목적은 우주비행사의 호흡용보다는 화성에서 지구로 돌아올 때 사용할 상승선의 로켓 추진제를 확보하는 것이다.

산소는 상승선 질량의 78%를 차지한다. 따라서 산소를 화성에서 자체 조달할 수 있다면 산소를 지구에서 직접 가져갈 필요가 없어 화성 탐사 비용을 크게 줄일 수 있다. 나사는 산소 발생 장치를 시간당 2~3kg 생산할 수 있을 정도로 확장하면 다음 화성 여행 때까지 상승선 발사에 충분한 양의 산소를 생산할 수 있을 것으로 본다.

나사는 현재 퍼시비런스가 수집하고 있는 화성 표본을 지구로 가져올 우주선을 2020년대 후반 화성에 보낼 계획이다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr