화성 떠나는 우주비행사에게 완벽한 식단은

호주 캔버라에 있는 ’심우주 커뮤니케이션 복합 박물관‘에 전시된 우주 음식 샘플들. 위키미디어 제공.

가는 데만 수개월이 소요되는 인류의 화성 탐사가 실현되려면 장기간 우주여행에 대비한 우주인들의 '식단설계'가 필요하다. 호주 애들레이드대, 미국 뉴욕시티칼리지, 영국 노팅엄대 등 공동 연구팀은 지난 2일 미국화학회의 학술지 ‘ACS 푸드 사이언스 & 테크놀로지'에 우주인을 위한 식단 전략을 소개했다. 

올해 미국 항공우주국(NASA)이 달로 유인선을 보내는 ’아르테미스 2호‘ 임무와 민간인들이 보잉사 스트라이너 우주선을 타고 국제우주정거장(ISS)으로 향하는 프로젝트 등이 진행된다. 미국 민간 우주기업 스페이스X는 2029년, NASA는 2040년을 목표로 화성에 인류를 보내겠다고도 선언했다. 

우주는 지구와 다른 환경 조건을 갖고 있다는 점에서 우주인 맞춤형 식사 설계가 필요하다. 우주비행사들은 지구에 있는 사람들보다 칼로리 소모량이 많고 극미중력에 장기간 노출되기 때문에 칼슘을 비롯한 추가적인 미량 영양소를 섭취해야 한다. 우주선이나 우주 개척지에서 직접 식량을 자급자족해야 하는 상황도 고려한 식단을 검토해야 한다.  

우주에서 농작물을 재배하는 법, 우주인의 건강을 위한 영양소 고려, 우주인의 만족도를 높일 수 있는 맛 등을 모두 감안해 식단을 짜야 한다는 것이다. 

연구팀은 특정 목표를 달성하기 위해 여러 변수들의 균형을 계산하고 조정하는 ’선형 프로그래밍‘을 이용해 다양한 식재료들의 조합을 평가했다. 음식을 재배할 때 필요한 물의 양을 최소화하고, 일일 영양 요구량을 충족하며 지속 생산 가능해야 하고, 비료는 거의 사용하지 않아야 하며, 재배하는 데 소요되는 시간과 면적은 최소화하고, 식재료의 먹을 수 없는 부분까지 재활용할 수 있는 다양성을 고려했다.  

이를 통해 연구팀은 콩, 양귀비 씨앗, 보리, 케일, 땅콩, 고구마, 해바라기 씨앗 등으로 이뤄진 채식주의 식단이 농업 투입량을 최소화하면서도 최대의 영양 효과를 낼 수 있다는 점을 발견했다. 연구팀은 "충족할 수 없는 미량 영양소는 보충제로 채울 수 있을 것"이라고 밝혔다. 

연구팀은 맛도 중요하다고 보고 프로그래밍으로 추출한 조합을 바탕으로 샐러드를 만들어 시식을 진행했다. 음식에 대한 평가는 상이했다. 연구팀은 농작물의 다양성을 확장해 추가 조합을 시도해볼 예정이다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]