일론 머스크는 2002년 SpaceX를 설립하여 행성간 우주여행의 꿈을 키워오다가 얼마전 화성이주계획을 발표했다. 그것도 인구 백만명의 화성 이주 도시를 건설하겠다는 다소 터무니 없어 보이는 계획이었다. 그러나 그가 15년 간의 SpaceX에서 해온 일들을 하나하나 설명하면서 그의 전략을 조목조목 짚어줄 때는 아주 설득력이 있었다.

 제가 진정으로 추구하는 것은 화성 진출을 가능하게 하는 것입니다 _ 일론 머스크

궁극적으로 인류를 다행성 종으로 만드는 것이 SpaceX의 설립이념이란다. 태양계의 행성 중 가장 지구를 닮아 있고 가까운 행성이 화성이다. 그래서 SpaceX는 화성을 1차 타겟으로 삼아 이주계획을 세웠다. 그럼 우선 왜 화성에 가야만 할까? 우리에겐 2가지 대안이 있다. 먼저 지구상에 영원히 머무르다 결국 피할 수 없는 멸종 위기에 처는 것이다. 이게 아니라면 대안은 우주에 진출한 문명이 되어 다행성 종이 되는 것이다. 즉 지구 외의 또다른 행성에 인간이 살 수 있는 도시를 건설하는 것이다. 

SpaceX의 우주선 계발 역사

이 일을 위하여 2002년 설립 후부터 SpaceX가 해온 일들은 나열하면 우선 국제 우주 정거장으로 화물을 운송하는 최초의 민간회사가 되었다. 또한 궤도 부스터를 지상과 선상에 안전하게 착륙시켰다. 이것이 15년간 한 업적으로 보잘것없어 보일 수 있으나 누구나 원한다면 화성에 갈 수 있게 하는 방법을 향한 로드맵을 착실이 걸어가고 있다고 자부한다. 

자체로 화성에서 유지될 수 있는 자립 도시를 만드는 방법은 가능할까 화성은 하루가 24시간 40분으로 충분한 햇빛이 존재하며 CO2가 97%, 질소가 2% 존재한다. 이산화탄소와 질소, 식물에 필수적인 원소다. 대기를 압축하면 화성은 식물재배에 아주 적합한 환경이 된다. 또한 사람들이 화성에 살면 매우 재미있을 것이다. 지구 중력의 37% 밖에 되지 않기 때문에 무거운 물건도 쉽게 들어올릴 것이고 점핑보드 위를 뛰는 것처럼 여기저기에서 쉽게 점프도 할 수 있을 것이다. 화성에는 엄청난 얼음 덩어리가 있어 물도 쉽게 구할 수 있다. 

그러면 어떻게 화성에 사람들을 데려가나? 일인당 화성행 우주선 승선권이 미국에서 중간 정도의 집값인  $200,000과 같게 하거나 더 싸게 할 수 있다면 화성에 자급자족의 문명이 만들어질 확률이 매우 높다고 생각한다. 물론 가고 싶어 하지않는 사람들도 많을 것이다. 오히려 상대적으로 적은 수의 사람들이 화성에 가고 싶어 할 것이다. 만약 이 화성이주계획이 현실로 이루어진다면 충분히 많은 사람들이 가고싶어 할 것이다. 화성은 장기간에 걸쳐 노동력 부족을 겪게 될 것이기 때문에 실직에 대한 걱정을 없을 것이다.

화성이주계획이 현실이 되게 하려면 우선적으로 풀어야 할 핵심 문제가 4가지 있다.

1. 우주선의 완전 재활용; 궤도에서 분리된 부스터는 지구의 발사지로 되돌려 회수하고 탱크와 우주선 본체까지 할 수 있는 한 오래 되풀이 해서 사용하는 방법을 찾아야 한다. 그렇게 하지 않으면 천문학적인 비용을 감축시킬 수 없다. 

2. 궤도에서 재충전; 우주정거장에서 연료를 재충전하여 화성으로 떠나게 한다. 우주 주유소 개념으로 여러 우주정거장을 거치면서 연료를 충전한다면 우주선의 연료탱크의 크기를 획기적으로 줄일 수 있다.

3. 화성에서 우주선 연료 생산; 화성에는 연료 생산 공장, 철주물 공장, 피자가게 등등 필요한 모든 시설들이 화성 시민들을 위해 건설 될 것이다.

4. 적절한 우주선 연료; 화성에는 이산화탄소 대기가 있고 토양에서 물을 얻을 수 있으므로 이들을 분해하여 메탄 및 산소를 만들 수 있다. 이들을 극저온 상태에서 액화시켜 연료로 쓰기로 결정했다.

4가지 핵심요소를 적용시킨 지구-화성간 우주왕복선 마스타플랜

상기와 같이 핵심 요소들의 해결법을 찾았으니 이제 하나하나 시행하면 전체 비용을 최소한 4.5배나 절감시킬 수 있게 된다. 화성에서 필요한 에너지는 광막한 들판에 태양광 패널을 설치하면 해결할 수 있다. 화성에 자립도시 문명을 만들려면 적어도 인구가 100만명은 되어야 한다. 우주선 탐승인원을 100명이라 한다면 우주선 1,000대를 제작하여 각각 10회의 항해를 하면 된다. 그러려면 우주선도 끊임없이 개선하여 안정적 흐름을 만들어 마치 기차가 출발하는 것처럼 항상 우주선이 떠나는 시스템을 만들 것이다.

그럼 이 거대한 사업에 드는 막대한 재원은 어떻게 조달할 것인가? 이 프로젝트는 거대한 민관 합작의 파트너쉽이 될 것이다. 이것이 미국이 건국된 방식이다. 전 세계 각국에서도 동반자 관계로 제휴가 들어 올 것이다. 이 모든 유입이 우리가 이 프로젝트가 가능하다는 것을 보여줄 때 지원이 눈덩이 처럼 늘어날 것이라고 확신한다. 우리가 발전시켜온 우주산업 기술도 그렇다. 기술이 저절로 제가 알아서 발전되지는 않았다. 그것은 정말로 강력한 설계능력이 그것을 개선시킬 수 있는 문제에 접목될 때 엄청나게 개선될 수 있었다. 지금 우리의 주 수입원은 우주선을 띄워 우주정거장간 퀵서비스로 돈벌이를 하고 있다. 이것이 주는 아니지만 원용한다면 해안가에 발사대를 띄워놓고 지구상 어떤 곳이라도 45분 안에 화물을 도달시킬 수 있다. 뉴욕과 도쿄 사이는 25분, 대서양 건너는 10분이면 족할 것이다.

우리가 개발한 우주 착륙선 드래곤호는 추진형 착륙선으로 적어도 2-3톤의 화물을 화성으로 실어 나를 수 있다. 이런 추진 착륙선을 이용하면 충전 가능한 우주정거장이나 행선이나 위성을 호핑(hopping)함으로써 태양계의 행성 어디든 갈 수 있을 것이다.

참으로 원대한 계획이다. 일론 머스크는 화성이주계획의 브리핑을 마친 후 누군가 질문하기를, 만약 일론 머스크가 불의의 사고로 죽게되면 이 계획도 물거품이 되는 게 아니냐고 물었다. 그에 대한 머스크의 대답이 걸작이다. 자기가 유고시에 대를 이어 이 사업을 추진시킬 사람은 이미 명문화 되어 있다. 또한 SpaceX의 존재 이유와 사업 목적이 '인류를 다행성 종으로 만드는 것'이니 자기가 죽어도 SpaceX는 제 갈 것이란다. 다만 후계자로 지정된 사람이 딴 맘 먹고 사업을 철회할 것이 유일한 두려움이라고 했다. 일론 머스크 같은 꿈돌이가 이 세상을 발전시키는 진정한 선구자가 아닐까.

참조: 일론 머스크의 화성이주계획 강연


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