화성의 꿈 대 화성의 현실

수십 년 동안 과학 소설은 화성에 대한 인류의 매력을 연료로 삼았습니다. Edgar Rice Burroughs의 창조적인 모험부터 Ridley Scott의 세심한 생존 드라마 The Martian까지, 대중 문화는 일관되게 적행성을 적대적이지만 궁극적으로 정복 가능한 경계로 제시했습니다. Arnold Schwarzenegger는 Total Recall에서 "화성에 가세요"라고 청중에게 기억에 남도록 촉구했으며, Elon Musk는 이를 문자 그대로의 가능성으로 만들겠다고 약속하는 데 10년의 대부분을 보냈습니다. 하지만 우리가 화면에서 보는 것의 얼마나 화성 생존의 진정한 과학을 반영할까요?

행성 과학자, 항공 우주 엔지니어, 의료 연구자에 따르면 그 대답은 거의 많지 않습니다. 영화와 텔레비전 쇼가 행성 밖의 삶의 드라마의 일부를 포착하지만, 그들은 일관되게 미래의 화성 식민지화자가 직면할 여러 실존적 위협을 과소평가하거나 완전히 무시합니다. 과학 소설과 과학적 사실 사이의 격차는 단순히 학문적이지 않습니다. 그것은 공공 기대를 형성하고, 정책 결정에 영향을 미치며, 민간 우주 벤처에 흐르는 수십억 달러에까지 영향을 미칩니다.

아무도 말하지 않는 방사선 문제

아마도 화성에 대한 과학 소설 묘사에서 가장 우심한 누락은 행성의 방사선 환경입니다. 지구와 달리 화성은 지구 자기장이 없으며 우리의 것보다 약 100배 더 얇은 속삭이는 정도의 대기만 가지고 있습니다. 이 조합은 화성 표면이 은하 우주 광선과 태양 입자 사건 모두로 본질적으로 자연 차폐 없이 폭격된다는 것을 의미합니다.

건강상의 영향은 심각합니다. 과학자들은 화성에 왕복 여행 중인 우주 비행사가 표면 노출 기간과 이용 가능한 차폐 기술에 따라 1% ~ 19% 사이의 추가 암 사망률 위험에 직면할 것으로 추정합니다. 이것은 단지 여행과 짧은 체류입니다. 장기 거주는 이러한 위험을 극적으로 복합시키고 DNA 손상, 백내장, 심혈관 질환 및 인지 저하를 잠재적으로 야기합니다.

대부분의 과학 소설에서 캐릭터는 상대적으로 가벼운 슈트 또는 겉보기에 일반적인 벽이 있는 생식지 내에서도 반팔 셔츠에서 화성을 걸어다닙니다. 현실은 미터 단위의 레골리스 차폐, 지하 거주 또는 아직 존재하지 않는 고급 물질 과학을 요구할 것입니다. 화성에서 문명을 건설하는 것은 먼저 어떤 영화도 솔직하게 묘사하는 데 신경을 쓰지 않은 방사선 문제를 해결해야 합니다.

중력: 슬로우 모션 건강 위기

화성은 0.38g의 표면 중력을 가지고 있으며, 지구의 약 3분의 1입니다. 과학 소설은 이것을 부차적인 고려 사항 또는 재미있는 새로움으로 취급하는 경향이 있으며, 캐릭터가 발에서 약간 더 많은 스프링으로 튀어 오르는 것을 보여줍니다. 의료 현실은 훨씬 더 우려되며, 인정하자면 여전히 이해가 부족합니다.

우리는 국제 우주 정거장에 대한 수십 년의 연구로부터 미중력이 근육 위축, 골밀도 손실, 유체 재분배 및 시각 문제를 유발한다는 것을 알고 있습니다. 우리가 모르는 것은 0.38g이 이러한 효과를 방지하기에 충분한지 또는 단순히 그들을 늦추는지 여부입니다. 어떤 인간도 연장된 기간 동안 부분 중력에 살아본 적이 없으며, 이를 우주 의학에서 가장 큰 미지의 하나로 만듭니다.

연구에 따르면 화성 중력은 인간의 보행을 변경하고 편안한 보행 속도를 지구에서 달성하는 것의 약 절반으로 제한할 것입니다. 세대에 걸쳐 골격 및 근육 적응은 지구의 중력 우물로 돌아갈 수 없는 인간을 생성할 수 있습니다. 과학 소설은 때때로 이 가능성을 끄덕이지만 두 개의 중력 인구로 효과적으로 분할될 수 있는 종에 대한 깊은 영향에 거의 대항합니다.

당신을 죽이고 싶어 하는 대기

화성 대기는 약 95% 이산화탄소, 질소와 아르곤의 흔적으로 구성되어 있습니다. 본질적으로 호흡할 수 있는 산소를 제공하지 않으며, 보호되지 않은 노출은 인간의 혈액을 체온에서 끓게 할 정도의 압력을 거의 발휘하지 않습니다. 이것은 은유가 아닙니다. 낮은 대기압은 혈액의 끓는점이 섭씨 37도 아래로 떨어진다는 의미입니다.

The Martian과 같은 영화는 주인공을 가압 거주지와 우주복으로 보여줌으로써 이것의 일부를 올바르게 얻습니다. 하지만 그들은 우주선을 물리적으로 넘어뜨릴 수 있는 화성 먼지 폭풍을 묘사하는 것처럼 여전히 자유를 냅니다. 실제로 화성의 바람은 최대 속도에서도 얇은 대기 때문에 깃발을 거의 소풍하지 못하게 만들 정도의 힘을 발휘합니다. 실제 대기 위험은 바람이 아니라 감압의 끊임없는 무형의 위협입니다.

주택의 파열은 아무리 작더라도 재앙이 될 것입니다. 몇 년과 수십 년에 걸쳐 여러 구조 전체에 걸쳐 가압 환경을 유지하면서 화성 먼지의 끊임없는 마찰이 과학 소설이 구멍을 패치하는 몽타주 또는 짧은 장면을 가진 광택을 냅니다.

퍼클로레이트 문제와 화성 농업의 꿈

The Martian에서 가장 사랑받는 장면 중 하나는 Matt Damon의 캐릭터가 지구 박테리아와 인간 폐기물의 조합을 사용하여 화성 토양에서 감자를 재배하는 것입니다. 그것은 창의성의 승리이며 훌륭한 영화를 만듭니다. 또한 깊이 오도하고 있습니다.

화성 레골리는 약 0.5% ~ 1%의 농도에서 퍼클로레이트로 포화되어 있습니다. 이러한 염소 기반 화합물은 요오드 흡수 및 대사를 방해하여 갑상선 기능을 방해하기 때문에 인간에게 독성입니다. 단순히 화성 흙에 작물을 심는 것은 음식을 생성하지 않을 것입니다. 그것은 독을 생성할 것입니다.

연구원들은 퍼클로레이트의 90%까지 제거할 수 있는 마이코르자 곰팡이와 결합된 레골리스 세척 및 스크럽 스크럽을 포함한 화성 토양의 해독 방법을 탐색했습니다. 이 치료로도 수확량은 적습니다. 연구에 따르면 처리된 화성 토양은 제곱미터당 약 5킬로그램의 감자를 생산할 수 있다고 제안하지만, 이는 작은 식민지에 공급할 충분한 토양을 처리하는 데 필요한 기반 시설을 고려할 때까지 유망해 보입니다.

더 현실적인 접근 방식은 에어로포닉스와 수경법을 포함하며, 제어된 환경에서 토양 없이 식물을 재배하면서 영양이 풍부한 물이나 물안개를 사용합니다. 이러한 시스템은 이론적으로 1인당 1일 약 1킬로그램의 음식을 생산할 수 있지만, 화성에서 드문 상품인 상당한 에너지, 물 및 유지 보수가 필요합니다.

물: 이론상 풍부하고 실제로는 포착하기 어려운

화성에는 물이 있으며, 주로 지하 빙석 퇴적물과 극지방 얼음 캡에 잠겨 있습니다. 과학 소설은 일반적으로 물 취득을 해결된 문제로 제시하며, 아마도 우물 또는 간단한 추출 장치를 포함합니다. 현실은 상당히 더 복잡합니다.

화성 얼음에서 물을 추출하려면 레골리스의 에너지 집약적인 가열 또는 얼음 퇴적물의 직접 발굴이 필요하며, 그 다음에 퍼클로레이트 및 기타 오염 물질을 제거하기 위한 광범위한 정제가 필요합니다. 화성의 각 물의 방울은 음용수, 농업 관개 및 전기 분해를 통한 산소 생산의 원료로 삼중 의무를 제공해야 합니다. 필요한 재활용 시스템은 국제 우주 정거장에 현재 배포된 것을 훨씬 초과하는 효율로 작동해야 합니다.

화성 격리의 심리적 비용

아마도 과학 소설에서 가장 탐험되지 않은 과제는 화성 생활의 심리적 영향입니다. 지구와의 통신 지연은 편도 4 ~ 24분 범위에 있어 실시간 대화가 불가능합니다. 정착민은 인간 공동체가 경험한 방식으로 진정으로 고립되어 있을 것입니다.

자원자들이 시뮬레이션된 화성 주택에 사는 아날로그 연구는 연장된 격리 기간 동안 15% 인지 쇠퇴를 기록했습니다. 우울증, 대인 관계 갈등 및 연구자들이 "3분의 4 증후군"이라고 부르는 현상, 대략 미션의 3/4를 통한 동기 부여 붕괴는 지금까지 수행된 모든 장기 격리 연구에서 일관된 발견입니다.

지구 환경의 가상 현실 시뮬레이션은 기분 메트릭의 70%까지 복원하기 위한 약속을 보여주었지만, 이는 응급 조치입니다. 인간이 자신이 알았던 모든 것으로부터 수백만 킬로미터 떨어진 건조하고 적대적인 세계에 살면서 심리적 건강을 유지할 수 있는지 여부의 기본 질문은 답하지 않은 상태로 남아 있습니다.

앞으로 나아가는 정직한 길

이 중 어느 것도 화성 식민지화가 불가능하다는 것을 의미하지 않습니다. 그것은 과학 소설이 우리를 믿도록 이끌었던 것보다 훨씬 더 어렵다는 것을 의미합니다. 도전은 실수이고, 상호 연결되며, 경우에 따라 여전히 이해가 부족합니다. 방사선 문제를 해결하는 것은 음식 공급이 실패하면 무의미합니다. 물 추출을 완벽하게 하는 것은 정착민들이 심리적 붕괴를 겪으면 무관합니다.

과학 소설이 화성에 대해 잘못 얻는 것은 꿈 자체가 아니라 시간표와 어려움입니다. 화성에 도착하는 것은 알려진 해결책이 있는 공학 문제입니다. 거기에 평생 생존하고 세대에 걸쳐 지속될 수 있는 문명을 건설하는 것은 근본적으로 다른 질서의 과학적, 의료 및 심리적 과제입니다. 전문가들은 인류가 결국 화성에 도착할 것이라는 데 동의합니다. 그들은 단지 우리가 그것이 실제로 필요한 것을 이해하기를 원합니다.

이 기사는 Space.com의 보도를 바탕으로 합니다. 원본 기사 읽기.