KISTI의 과학향기

화성은 우리가 살아가기에 필요한 모든 것들이 부족한 지옥같은 곳입니다.

아마 살게 된다면 몇몇 사람들만 지하에 들어가 비참한 시간을 보낼 것 같습니다.

그러나 우리는 화성을 푸른 행성으로 바꿀 수 있습니다.

그전에, 우리는 먼저 거대한 레이저로 화성의 상태를 더 악화시키고 용암 바다로 만들어야 합니다.

이는 터무니없는 공상과학이 아닙니다. 화성을 테라포밍하는 것은 가능합니다.

과거 우리 조상들이 만든 문물들이 이를 뒷받침 해줍니다.

만약 우리가 화성의 문제를 해결하고, 태양계를 자유롭게 이동할 수 있다면, 그리 먼 이야기는 아닙니다.

좋습니다, 그런데 어떻게 하면 한시라도 빨리 테라포밍할 수 있을까요? 그리 단순할순 없죠.

화성은 건조하고, 땅에서는 그 어떤 것도 자랄 수 없습니다. 대기는 숨쉬기에 너무 희박하거나 방사능으로부터 우릴 지켜주지 못하고,

암을 발생시킬 수 있습니다. 고로, 사람들의 새로운 보금자리가 되어주려면

지구와 비슷한 적절한 대기가 조성해야 합니다.

적절한 대기가 조성되려면, 산소 21%, 질소 79%와 약간의 이산화탄소로 이루어져 있고,

평균온도는 14°C, 기압은 1bar 미만이 되어야 합니다.

우리는 바다와 강을 만들고 땅은 비옥하게 해, 생물이 살 수 있도록 해야 합니다.

그리고 생물권이 표면에 자리 잡게 하고,

가능한 모든 수단과 방법을 동원하여 헛수고가 되는 것을 막아야 합니다.

어려워 보이지만, 거대한 레이저를 사용하면 훨씬 쉬워집니다.

해결해야 할 첫 번째 : 대기

약 40억 년 전, 화성의 대기에는 많은 양의 산소가 있었고, 굉장한 강과 호수가 있었습니다.

이런 상태는 몇천만년 동안 지속되었으나, 전부 날라가 버렸습니다.

자외선은 기체와 해양이 태양풍으로 사라지기 전까지, 이들을 증발시켰습니다.

오늘날 화성은 황무지처럼 말라버렸습니다.

다행히도 사라진 물의 대부분은 지하 깊숙한 곳이나 극지방에 얼음의 형태로 남아있었습니다.

우리는 이 물을 가지고 얕은 바다를 만들 수 있습니다.

그리고 많은 양의 산소는 화성의 돌에 결합하여 있습니다.

마치, 화성을 붉게 해주는 산화철이 철과 산소로 이루어졌다거나, 탄산염에는 이산화탄소가 결합되어 있는 것처럼 말이죠.

우리들은 이런 기체로 숨 쉴 수 없습니다. 우리가 이들로 숨쉬기 위해서는

돌을 태양 표면과 맞먹는 온도로 열분해시켜야 합니다.

쉽게 말해, 화성의 표면을 녹이면 됩니다.

가장 좋은 방법은 레이저를 화성의 궤도에 올려, 열을 가하는 것일 겁니다.

현존하는 가장 강력한 레이저는 "ELI-NP"입니다.

눈 깜짝할 사이에 10 페트와트 정도의 힘을 줄수있습니다.

그러나 화성의 표면을 녹일려면 작동하는데 무리가 없는 2배더 강력한 레이저가 필요합니다.

가장 쉬운 방법은, 태양빛을 그대로 내보낼 수 있는 태양광 레이저를 사용하는 것입니다.

레이저 중심에는 태양 빛을 받아드리고, 그대로 내보낼 수 있는 유리관이 있습니다.

미국 면적의 11배 정도 되는 거울을 우주에 설치한다면, 화성을 녹이기에 충분한 빛을 공급받을 수 있습니다.

해봅시다!

레이저가 화성 표면을 녹이면, 세제곱미터당 약 750kg의 산소와 약간의 이산화탄소가 나오게 됩니다.

또한 충분한 양의 산소를 얻기위해 땅을 녹인다면, 8m씩 녹이면 효율적일 것입니다.

끔찍해 보일지도 모릅니다.

하늘에는 폭풍이 휘몰아치고, 땅은 용암으로 갈라져 있을 것입니다.

멈추지 않는 레이저가 지나간 곳은 너무 밝아 볼 수 없을 것입니다.

이후, 땅은 급속도로 차가워집니다. 실리콘이나 철처럼 타고 남은 재는 회진이 되어 하늘에서 떨어집니다.

화성은 이 지점에서 차갑습니다.

그와 반대로, 만 년 동안 얼어있던 얼음과 지하수는 뜨거운 증기로 바뀌어 하늘로 올라갑니다.

이들은 모여서 구름을 형성하고 행성 전체에 비가 내리게 합니다.

비는 염소처럼 행성 대기에 있는 해로운 공기를 씻어내고,

표면에 달라붙은 유해한 요소들을 제거해줍니다.

그후 지구보다 얕고 짠 바다를 형성합니다. 나중에 우리가 손 봐야 할지도 모르겠네요.

산소가 충분한 대기를 만들려면 자그마치 50년 동안 계속 레이저를 사용해야 합니다.

우린 이 기회를 이용해 일부 지역을 더 깊게 파서 바다나 강을 만들거나

울림푸스 산이나 마리아나 해구처럼 랜드마크를 만들 수도 있습니다.

아직 안 끝났습니다.

이렇게 만들어진 대기는 산소가 대부분을 차지하고 기압이 0.2bar에 불과합니다.

숨쉬기가 너무 어렵고, 가연성이 매우 높습니다.

지구처럼 안전하게 하기 위해선,

우리는 화성에는 없는 질소가 많이 필요합니다. 다른 곳에서 가져와야 하겠군요.

가장 이상적인 자원은 대기가 거의 질소로 이루어진 목성의 위성, 타이탄입니다.

우린 태양계 겉부분에서 화성으로 질소 3000 조 톤 정도 옮겨야 합니다.

쉽지는 않겠지만 가능은 할 겁니다. 그렇게나 많은 양의 질소를 옮기려면,

우리는 레이저로 전원을 받고 대기를 빨아서 액체로 압축하는 공장을 만들어야합니다.

그다음에는 화성으로 우주 기재 발사 장치를 사용해 액체질소가 들어있는 총알모양의 탱크를 발사시킵니다.

화성에 도착한 총알들은 산소와 결합합니다. 몇 년만 지나면, 이런 임무를 수행할 수 있습니다.

자원만 있다면 2세대 이내로 작업을 완료할 수 있을 것입니다.

아마 여러분들 중 몇몇 분들은 금성을 테라포밍시키고 남은 질소를 사용하면 안 되나 하실 것입니다.

이에 관한 내용은, 다른 동영상에 나와 있으니, 거기서 자세히 설명하겠습니다.

자, 테라포밍을 시작한 지 몇 세기가 지났습니다.

우린 이제 마음껏 숨을 쉴 수 있습니다.

하지만 이산화탄소만으로 온도를 유지하는건 불가능해서 특별한 온실가스를 추가로 넣어야 합니다.

이 단계에서 화성은 용암이 식어 만들어진 대리석 덩어리처럼 보이고,

레이저가 지나가지 않은 곳은 빨갛고, 강과 바다가 생길 것입니다.

그러나, 지구의 사막보다 생명체가 없습니다. 이제 생명의 숨길을 불어줍니다.

해결해야 할 두 번째 : 생물권

새로운 환경에 생물을 정착시키는 것은 너무나도 어렵습니다.

예상치 못한 종(種)이나 갑작스러운 질병의 상호작용으로 멸망지점까지 갈 수도 있습니다.

우린 아마 바다에 플랑크톤을 뿌리는 것부터 시작할 것입니다.

적이 없는 환경에서 플랑크톤은 매우 빠르게 증식하게 되고, 바다를 가득 채워 수생 먹이 사슬의 최하층이 완성됩니다.

그다음에는 동물성 플랑크톤이 생겨날 것이고,

이를 따라 물고기뿐만 아니라, 상어와 고래까지 등장할 것입니다.

별문제 없으면, 바닷속의 생물은 번영을 누릴 것입니다.

육지에 있는 생물은 이보다 더 어렵습니다. 식물이 뿌리를 내리려면 영양분이 풍부한 토양이 필요합니다.

하지만 화성의 토양은 대부분 용암이나 재가 굳어진 것입니다.

물, 바람으로 고와지려면 수 천년 동안 기다려야 하지만, 인위적으로도 있습니다.

우리는 빨리 하고 싶고, 거대한 레이저를 가지고 있습니다.

레이저를 빠르게 켜고 끄고를 반복해, 땅이 빠르게 가열되고 식게되면

땅은 수축하게되며, 점점 작은 조각들로 나뉩니다.

여기에 물만 추가해 준다면, 우리는 검은 진흙을 얻을 수 있습니다.

이 진흙에 균류와 질소 고정 세균을 섞어주면,

질소를 식물의 먹이인 질산염으로 바꿀 수 있습니다.

우린 화산섬의 식물을 가장 먼저 가지고 올 것입니다.

레이저로 지져진 화성의 토양에 적잡한 식물을 말이죠.

이 모든 과정을 지나면, 우리는 숲과 초원을 만날 수 있습니다.

화성의 중력은 지구보다 약하기 때문에 나무가 더 높고 더 빠르게 자랍니다.

뿌리가 영양소를 얻을려고 돌을 흙으로 바꾸며 아래로 내려가게 되고, 자급자족 생태계가 만들어집니다.

이쯤 되면, 다양한 식물과 동물, 곤충이 나올 수 있습니다. 모기는 빼고요.

새로 만들어진 생태계는 균형 있게 유지되어야 합니다.

만약 식물이 너무 빨리 자라서 너무 많은 이산화탄소를 흡수한다면,

온도가 내려가면서, 핵심종이 죽게 되고 생태계 우리가 인지하기도 전에 망가져 버릴 것입니다.

지구의 생명체는 필요에 따라 서식지를 옮길 수 있지만, 화성은 그리 유동적이지 못합니다.

화성이 안정화되려면 빠르면 수백 년, 느리면 수천 년씩이나 걸립니다.

그러나 결국, 화성은 공기와 물, 음식이 가득한 인간의 식민지가 될것입니다.

이후 화성은 마침내 초록과 파랑, 그리고 검정이 조화를 이루는 우리의 큰 화산집이 되었습니다.

이제는 뭘 해야 할까요?

해결해야 할 세 번째 : 먼 미래

아직 우리가 한 번도 언급하지 않는 문제가 있습니다. 바로 화성의 핵은 자기장을 형성하지 못한다는 것이죠.

결국 화성은 태양 복사나 우주 방사선으로부터 지켜주지 못한다는 것입니다.

이런 상황은 화성 생명체의 장기적인 건강을 위협해, 마지막으로 자기장을 만들어야 합니다.

지구만큼 클 필요 없습니다.

태양풍을 막을 수 있을 정도면 됩니다.

가장 쉬운 방법은 자기장을 화성보다 훨씬 앞에 설치하여 태양풍의 경로를 꺾는 것입니다.

원자력으로 전원을 공급받는 거대한 초전도 고리가 이 역할을 맡게됩니다.

이 고리는 화성과 태양사이 L1 지점에서 사이 거리를 유지하면서 돌게되고, 화성의 대기를 지켜줍니다.

이제 정말 끝났습니다.

화성을 테라포밍하기 위해서는 많은 작업과 자원이 필요할 것이고 10세기가 넘는 시간이 걸릴 것입니다.

하지만 우리가 우리를 위해, 우리 스스로 우리의 보금자리를 만들려는 노력은

밤하늘의 별들이 보여주는 미래를 향한 한 걸음이 될 것입니다.

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