“화성 갈거니까~” 진짜 가나…산소 만들기 성공했다는데

탐사선 장비로 122g 생성
강아지 10시간 호흡할 양
유인 화성탐사 기대 커져

화성 탐사 로버인 퍼서비어런스. [사진 제공 = NASA]

미국항공우주국(NASA)이 화성에서 산소를 생산하는데 성공했다. 외계 행성에서 인류가 산소를 생산한 것은 처음이다. 미래 화성탐사를 용이하게 하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

7일(현지시간) NASA는 16차례 산소발생 실험을 통해 화성에서 약 122g의 산소를 생성했다고 밝혔다. 이는 작은 강아지 한 마리가 10시간 동안 호흡할 수 있는 양이다.

NASA 화성 탐사선 ‘퍼서비어런스’는 2021년부터 화성서 탐사 작업을 수행하고 있다. 영어로 ‘인내’라는 뜻의 퍼서비어런스는 6개 바퀴로 달리고, 카메라 23대와 과학장비 7대가 실려있다. 과학장비 7대 중 하나가 ‘목시(MOXIE)’다. 목시는 ‘화성 산소 현장자원 활용실험(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)’의 준말로 화성 대기의 이산화탄소에서 산소를 생산한다.

산소 생산 방식은 나무의 광합성과 유사하다. 공기 중의 이산화탄소를 빨아들인 뒤 산소를 내뿜는다. 이산화탄소를 흡수해 여과장치에 우선 거르는데 이 때 오염물을 제거하고, 산소와 이산화탄소로 분리한다. 산소 이온들은 서로 결합해 산소 분자를 만들고, 일산화탄소는 바깥으로 배출된다.

이 과정에서 내부 온도가 약 800도까지 치솟는다. 이 고열을 견디기 위해 목시는 3차원(3D) 프린팅된 니켈합금으로 만들어졌다. 표면은 얇은 금 코팅을 발라 적외선을 반사시켜 장치 내부 손상을 막는다.

목시는 시간당 12g의 산소를 생산하는 능력을 입증했다. NASA의 기존 목표보다 훨씬 더 높은 산소 생성률을 보인 것이다.

이렇게 화성에서 생산한 산소는 우주 비행사 호흡용으로 쓰일 수 있다. 또 로켓 추진제로도 활용할 수 있다. 화성에 4명의 우주인을 보내려면 약 7t의 연료와 25t의 산소가 필요하다. 화성에서 지구로 우주인들이 돌아오는데 25t의 산소가 필요하다는 뜻이다. 지구에서 산소를 운송하는 대신 현지에서 산소를 생산한다는 계획이다.

팜 멜로이 NASA 부국장은 “목시를 통해 화성 대기에서 안정적으로 산소를 생산할 수 있음을 입증했다”며 “화성에 인류를 보내는데 핵심 기술이 될 것”이라고 밝혔다.