☢️ 우주 방사선 문제

지구는 강력한 자기장으로 우주 방사선으로부터 우리를 보호해주지만, 화성 여행 중에는 이런 보호막이 없어. 6-9개월의 화성 여행 동안 우주비행사들은 지구에서 1년 동안 받는 양의 약 100배에 달하는 방사선에 노출될 수 있어! 이는 암 발생 위험을 높이고 중추신경계에 손상을 줄 수 있지.

이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 우주선 내부에 물이나 수소가 풍부한 물질로 방사선 차폐를 만들거나, 인공 자기장을 생성하는 기술을 연구하고 있어. 또한 방사선 피해를 줄이는 약물도 개발 중이야.

⏱️ 장거리 통신 지연

지구와 화성 사이의 거리에 따라, 무선 통신 신호가 한 방향으로 이동하는 데 3분에서 22분까지 걸릴 수 있어. 이는 지구에서의 실시간 원격 조정이 불가능하다는 것을 의미해. 화성에서 긴급 상황이 발생했을 때, 지구의 관제센터는 최소 6분에서 44분 후에야 응답할 수 있어!

이 문제를 해결하기 위해, 우주비행사들은 높은 수준의 자율성을 갖추어야 하고, 인공지능 시스템이 즉각적인 의사 결정을 지원해야 해. 또한 심우주 통신 네트워크를 구축하여 통신 용량을 높이는 방안도 연구 중이야.

🧠 심리적 영향

화성 왕복 미션은 최소 2-3년이 소요될 거야. 이 기간 동안 소수의 우주비행사들은 좁은 공간에서 지구와의 실시간 소통 없이 지내야 해. 이는 고립감, 우울증, 불안, 대인관계 갈등 등 심각한 심리적 문제를 일으킬 수 있어.

NASA와 다른 기관들은 이런 문제를 연구하기 위해 지구에서 유사한 환경을 만들어 실험을 진행하고 있어. 예를 들어, 하와이의 HI-SEAS 프로젝트에서는 자원봉사자들이 화성과 유사한 환경에서 몇 개월간 고립된 채 생활하며 심리적 영향을 연구하고 있지.

🏗️ 착륙 기술의 도전

화성의 대기는 지구보다 훨씬 얇아서(지구 대기의 약 1%) 낙하산만으로는 대형 우주선의 속도를 충분히 줄일 수 없어. 하지만 대기가 완전히 없는 것도 아니라서 달 착륙처럼 단순한 로켓 추력만으로 착륙하기도 어려워.

화성에 인간을 태운 우주선을 착륙시키려면 지금까지 화성에 보낸 어떤 로버보다 훨씬 큰 질량(약 20-40톤)을 안전하게 착륙시켜야 해. 이를 위해 스페이스X는 스타십의 '벨리플롭' 착륙 방식을 개발 중이고, NASA는 초음속 역추진 낙하산과 같은 기술을 연구하고 있어.

🌱 현지 자원 활용(ISRU)

화성 미션의 경제성을 높이기 위해서는 현지 자원을 활용하는 기술이 필수적이야. 다행히 화성에는 우리가 활용할 수 있는 자원이 있어:

1. 물: 화성의 극지방과 지하에는 얼음 형태로 물이 존재해. 이 물은 마시는 물로 사용하거나 수소와 산소로 분해해 연료와 호흡용 산소로 활용할 수 있어.
2. 대기: 화성의 대기는 95%가 이산화탄소(CO2)로 구성되어 있어. 이를 이용해 산소를 생산하거나, 메탄 연료를 만들 수 있어.
3. 토양: 화성의 토양(레골리스)은 건축 자재나 방사선 차폐재로 활용될 수 있어.

퍼서비어런스 로버에 탑재된 MOXIE 실험은 화성 대기에서 산소를 생산하는 기술을 시험하고 있고, 이미 성공적인 결과를 보여주고 있어. 이런 기술이 대규모로 발전하면, 우주비행사들이 귀환 연료를 화성에서 직접 생산할 수 있게 될 거야!