NASA의 우주인은 이번에 우주정거장에서 거의 1년에 가까운 355일간의 우주체류 신기록을 세운다. 이전 기록이 최장 6개월이었다는 걸 볼 때 이건 획기적인 기록이다. 그럼 왜 이리 위험을 무릎쓰고 무리한 도전을 하는 것일까? 이것은 화성 유인탐사 때문이라고 한다.

"지구는 인류의 요람이지만 인류가 요람에서 영원히 살 수는 없다"는 말로 유명한 러시아 우주 개척의 대부 콘스탄틴 치올콥스키의 말에서도 알 수 있듯이 지구를 대체할 행성 개척은 인류의 필수 과제로 보인다. 그동안 미국, 러시아, 유럽 등 세계각국이 피나는 노력을 경주한 결과 찾아낸 지구를 대체할 행성으로 가장 적격인 행성이 화성이다.

화성은 태양의 4번째 혹성으로 지구와 가까이 있으면서 축의 기울기가 25.19도, 자전주기가 24시간 39분 등 지구와 비슷한 점이 많다. 하성의 표면은 암석과 풍화된 흙, 거대한 얼음 등이 존재하니 화성의 돌과 흙을 이용하여 멋진 집을 짓고 얼음을 녹여 산소와 물을 얻고 햇빛으로 에너지와 농작물을 생산하면 지구와 같은 생활이 가능해진다. 

그런데 지구에서 화성을 왕복하려면 3년이나 걸린다. 화성과 지구는 둘 다 태양의 혹성으로 태양 주위를 공전하고 있다. 그래서 이 둘은 약 5500만km~2억km 사이를 서로 가까워지기도 하고 멀어지기도 한다.  지구의 공전주기가 365일인데 화성은 무려 687일로 두 배 가까이 되니 지구와 가장 가까운 화성은 평균 2년에 1달정도의 기간으로 찾아온다. 이 기간을 맞추어 화성 왕복 우주선을 발사해야 한다. 현재 기술로 화성 왕복 비행에 걸리는 시간이 6~8 개월 정도이니 타이밍을 기다리는 시간을 포함하면 화성왕복에 약 3년이 걸리는 셈이다. 

이 긴 우주 체류 기간 중에 거의 없거나 약한 중력장과 강력한 우주방사능 등의 우주 환경이 우주인들에게 어떤 영향을 줄지, 또 그 긴 기간을 우주인들이 과연 버텨낼 수 있을지 해결해야 할 문제가 한 두가지가 아니다.  그래서 NASA는 우주인이 우주에 장기체류시 일어날 수 있는 정신적, 신체적 변화에 대하여 연구와 실험을 계속하고 있다. 이는 화성탐사에 꼭 필요한 해결과제이기 때문이다. 

이런 우주 장기체류시 인체변화에 대해 NASA는 한가지 재미있는 실험을 한다. 우주비행사 스콧 캘리에게 일란성 쌍둥이 형이 있었는데 마크 켈리이다. NASA는 이들이 쌍둥이인 점에 착안해 동생이 우주정거장에 오래 체류하는 동안 지구에 있는 형을 비교 대상으로 삼아 우주인의 우주 장기체류시 신체변화에 대한 연구에 하게 된다.  이들은 동일한 DNA를 가지고 있기 때문에 주변환경이 DNA에 미치는 영향을 쉽게 알아볼 수 있다. 

우주여행을 하면 생명이 연장될까?

1년 동안 우주에서 생활한 형은 동생에 비해 키가 약 5cm 자란 반면 근육과 골밀도는 감소했다. 근데 놀라운 차이는 소위 "장수 유전자'라 불리는 텔로미어(TELOMERE)의 변화였다. 인류의 최대관심사가 노화 문제인고로 텔로미어에 대한 연구는 세계 과학자들의 뜨거운 감자였다. 텔로미어는 DNA를 보호하는 일을 하지만 세포분열이 일어날 때마다 길이가 점점 짧아져 어느 순간 더이상 세포분열을 하지 못하고 죽게된다. 세포가 재생되지 못하는 것을 우리는 노화현상이라고 부른다. 텔로미어가 노화시계로 불리는 이유이다. 그런데 놀랍게도 우주에 있는 동생의 텔로미어가 형의 것보다 더 길어졌다. 이는 아인시타인이 상대성원리에서 말한 빠른 속도로 움직이면 시간이 느리게 간다는 말을 과학적으로 입증한 셈이다. 이 원리를 이용한 수많은 CFS영화에서 타임머신으로 시간여행을 하는 장면이 등장하기도 했다. 하지만 동생이 지구 귀환 후 시간이 좀 지나자 동생의 텔로미어가 원상복귀되어 과학자들은 이 이론을 일반화 시킬 수는 없다고 발표했다. 그래도 우주공간에서는 우주여행을 하면 생체시계가 느리게 가서 생명이 연장된다는 것이 증명되었다고 하겠다.


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