소련은 왜 화성을 놔두고 금성을 선택했을까? - 화성 여행을 꿈꾸는 사기꾼들
소련은 왜 화성을 놔두고 금성을 선택했을까? - 화성 여행을 꿈꾸는 사기꾼들
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일론 머스크, 트럼프에 붙어서 한시적이긴 했지만, 미국의 장관이 되어 칼날을 맘껏 휘둘러 보았던 풍운아. 풍운아? 과연 풍운아 소리를 들을 수 있을 정도로 대단한 인물일까? 없어질 돈인데도 다시 또 트럼프를 위하여 중간 선거에 어마어마한 돈을 쓰는 모습을 보면서 이제는 그 놈이 어떤 놈인지 완전히 파악을 했습니다. 그냥 돈을 위해서라면 물불을 가리지 않는 저렴한 사기꾼 같은 놈입니다.
트럼프는 돈놓고 돈먹기, 땅사고 땅먹기 잘하면서 돈 잘 버는 부동산 업자이고, 일론 머스크는 돈 잘 버는 방법을 아는 쪽으로 천재적인 머리를 가진 사업가입니다. 둘의 공통점이 있다면 양심은 국 끓여 먹었고, 돈을 위해서라면 기준도 없고 수단과 방법을 가리지 않고 그냥 거짓말과 사기와 투기를 서슴치 않는다는 점입니다.
뭐 둘이 왜 사기꾼이고 양심 없고, 돈을 위해서라면 수단방법을 가리지 않는지는 굳이 언급을 하지 않아도 구글을 뒤져보거나, AI에게 물어보면 수많은 예를 들어줄 것입니다. 그 지저분한 것들을 너저분하게 여기에 언급할 생각은 아니고, 머스크가 사기치고 있는 것 중의 하나만 잡아 이야기하고자 합니다. 화성 이야기입니다. 그가 로켓을 쏘아올리고 스타링크를 만들고 로켓을 회수하는 것을 보면서 세상 사람들이 박수 치고 열광하고 있습니다. 그러면서 그 미친 놈이 화성 이야기를 꺼내면 정말 인류가 조만간에 화성에 가고 화성에 기지를 개발하고 사람이 가서 살 수 있는 것으로 생각하고 있습니다.
일반인들이 의외로 상식이 많이 부족한 것을 살면서 참 많이 봅니다. 상식이 없어서 큰 불상사를 당한 최근의 이야기는 억만장자들 모아 바닷속 여행시켜준다고 사기쳤다가 다 죽은 사고(2023년 타이탄 잠수정 사고)입니다.
화성 여행이 쉽지 않은 것은 이미 소련의 금성 탐사의 경우를 통해서도 알 수 있는 일입니다. 소련은 우주에 인공 위성을 먼저 쏘아 올려 우주정복의 꿈을 미국에 앞서서 이루어냈지만, 미국이 달착륙에 성공하면서 역전을 당합니다. 그걸 회복하기 위하여 소련이 선택한 것이 금성에 탐사선을 보내는 일이었습니다.
수금지화, 이게 뭔지 아시지요? 태양에 제일 가까이 있는 것이 수성입니다. 그 다음이 금성, 그리고 그 다음이 지구, 그 다음 화성입니다. 즉, 지구의 두 이웃이 금성과 화성입니다. 그러면 상식적으로 금성은 태양과 가까워 너무 뜨거워서 살 수 없을 것 같아, 화성을 먼저 탐사해보는 것이 순서일 것입니다. 그런데 소련은 왜 화성 대신 금성을 선택했을까요?
소련이 처음부터 금성과 화성의 조건을 파악하고 금성을 선택했던 것은 아닙니다. 화성에도 탐사선을 보냈지만, 당시 기술로는 탐사선이 지구에서 점점 멀어지자 통신이 두절되고 행방불명되는 사고가 발생했습니다. 지구에서 금성까지의 거리는 가장 가까울 때가 3,800만 km이고, 지구에서 화성까지의 거리는 제일 가까울 때가 5,500만 km입니다. 더구나 지구와 제일 가까워지는 주기가 금성은 19개월이고, 화성은 26개월입니다.
1960대 들어 금성으로 갈 것인가, 화성으로 갈 것인가를 결정하기 위해 미국과 소련 모두 금성과 화성에 탐사선을 쏘아 보냈습니다. 그런 노력 끝에 금성은 대기가 지구보다 밀도가 높고 화성은 대기압이 지구의 1퍼센트도 되지 않는 것을 겨우 알아냈습니다. 그걸 통하여 화성에 탐사선을 착륙시키는 것이 당시 기술로는 거의 불가능에 가까운 일이란 판단을 했습니다. 낙하산으로는 착륙선의 속도를 감속시킬 수 없고 그냥 추락하여 부서져 버리기 때문입니다.
그렇게 이런저런 이유로 소련이 금성 쪽으로 탐사를 적극적으로 밀어붙였습니다. 처음에는 금성의 대기 밀도가 지구의 열 배 정도인 것으로 알고 탐사선을 설계하여 보냈는데 그 정도로는 금성에 들어서는 순간 아작이 났고, 나중에야 금성의 대기가 지구의 90배 정도나 압력이 높은 것을 알아냈고, 온도도 섭씨 460도 이상인 것을 알아냈습니다. 망원경만으로는 별의 특징을 자세히 알 수 없는 것이 한계입니다. 그런데도 수천 수만 광년 떨어진 별을 빛으로만 관측하면서 그 별에 철 성분이 얼마고 물이 있고 없고 떠벌리고 있는 것은 천문학자들이 모두 사기꾼이고 쇼업을 하고 있는 것이라고 볼 수 밖에 없습니다.
각설하고, 소련이 그렇게 스무 차례 이상 금성에 탐사선을 보내, 금성의 대기 압력이 어느 정도이고 온도가 어느 정도이고, 금성의 표면을 사진으로 찍어온 것이 금성에 대해 알아낸 것의 거의 전부라고 해도 과언이 아닌데, 인간이 화성에 대해서는 얼마나 알고 있는 것일까요? 지금까지 알아낸 정보만으로도 화성은 인간이 갈 수 있는 곳이 아닌데 화성 여행 운운하는 일론 머스크는 사기꾼 아닌가요?
사람이 화성에 갈 수 없는 수만 가지 이유 중에 열가지만 추려 보겠습니다.
인간이 화성에 갈 수 없는 10가지 현실적 이유
치명적인 우주 방사선 (Cosmic & Solar Radiation)
화성에는 지구 같은 강한 자기장과 두꺼운 대기 보호막이 없습니다. 지구에서 화성으로 가는 6~9개월의 항해 동안, 그리고 화성 표면에 머무는 동안 태양 입자와 은하 우주선(GCR)에 그대로 노출되어 암 발생, DNA 파괴, 뇌 손상 위험이 치명적입니다.
초저압 및 대기 부재 (지구 대기의 1% 미만)
화성 표면 대기압은 지구의 0.6% 수준에 불과합니다. 우주복 없이는 체액과 혈액이 즉시 기화하는 체액 비등 현상(Armstrong Limit)이 일어나 수초 내에 사망합니다. 화성의 대기가 지구의 1퍼센트도 되지 않는 이유는 중력이 약하여 대기를 잡고 있지 못하기 때문입니다. 무거운 이산화탄소 정도만 겨우 깔려있고, 산소는 인간이 화성에 가서 땅속의 얼음을 캐내 만들어봐야 화성이 그걸 붙들고 있지 못하고 또 우주 밖으로 사라져 버릴 것입니다.
산소 부재 (이산화탄소 95%)
화성 대기의 95% 이상은 이산화탄소이며, 산소는 약 0.16%에 불과합니다. 인간이 호흡할 수 있는 산소는 현지에서 장비를 돌려 계속 제조하거나 지구에서 들고 가야만 합니다.
저중력으로 인한 인체 퇴화 (지구 중력의 38%)
화성의 중력은 지구의 38%에 불과합니다. 장기간 저중력 환경에 노출되면 심각한 골밀도 감소, 근육 위축, 체액 이동으로 인한 시력 손상(SANS) 등이 발생하며, 반대로 화성에 장기간 머물다 다시 지구로 돌아올 때, 지구에 도착하여 정상적인 신체 기능을 유지할 수 있을지 미지수입니다.
극한의 저온 환경
화성의 평균 기온은 영하 60°C 내외이며, 밤이나 극지방은 영하 120°C 이하로 떨어집니다. 이 극심한 추위는 인체뿐만 아니라 탐사선과 배터리, 기계 장치의 금속 피로와 파손을 극대화합니다.
독성 칼날 토양 (과염소산염 & 미세 독성 먼지)
화성 토양에는 강한 독성을 띤 과염소산염(Perchlorate)이 다량 함유되어 있어 인체 갑상선 기능을 마비시킵니다. 또한 지표면의 먼지는 물이나 바람으로 마모되지 않아 유리 가루처럼 뾰족하여 우주복 틈새로 침투하면 폐를 심각하게 손상시킵니다.
귀환 연료 생산(ISRU)의 미검증
화성에 도착하더라도 다시 지구로 돌아올 로켓 연료를 화성 현지 대기(CO2)와 물을 합성해 만들어내야 합니다. 이 대규모 화학 공장 장비를 화성에 연착륙시키고 한 치의 오차도 없이 가동하는 기술은 아직 완벽히 검증되지 않았습니다.
수개월의 왕복 항해와 심리적 고립 (구조 불가능)
지구에서 화성까지 가는데만 최소 6~9개월이 걸리며, 궤도 배치가 맞아떨어질 때까지 현지에서 최소 1년반 이상을 기다려야 합니다. 지구와의 통신 시차도 최대 20분에 달해, 긴급 사고 발생 시 지구에서의 구조나 실시간 원격 지원은 물리적으로 불가능합니다.
초음속 감속 및 거대 화물 연착륙 난제
화성은 옅은 대기 때문에 음속이 지구보다 낮습니다. 따라서 비행체가 큰 양력을 얻으려고 속도를 높이면 초음속에 의한 충격파로 기체가 큰 진동을 받아 제어불능 상태에 빠질 수 있습니다. 뿐만 아니라 화성의 옅은 대기는 낙하산 감속 효과가 거의 없습니다. 인간과 수십 톤의 생존 물자를 실은 거대한 우주선을 바닥에 충돌하지 않고 엔진 역분사만으로 바로 세워 연착륙시키는 것은 공학적으로 성공률이 매우 낮은 도전입니다.
상상을 초월하는 경제적 비용과 물자 수송 효율
단 몇 명의 우주비행사를 보내는 데도 수백조 원이 들며, 식량·물·의약품·부품 등 모든 생존 물자를 수년에 걸쳐 지속해서 공급해야 합니다. 자급자족이 가능한 완벽한 생태계(폐쇄형 생명 유지 장치)를 지구 바깥에서 구현한 역사가 아직 없습니다.
이처럼 화성 탐사는 단지 "멋진 로켓을 만든다"고 해결될 수 있는 성질의 것이 아닙니다. 인체가 감당해야 하는 생물학적 한계와 극한 환경의 물리학적 벽이 워낙 거대하기 때문에, 일반 대중이 기대하는 "조만간 누구나 가는 화성 여행"은 냉정한 현실과 아주 먼 이야기입니다.
화성에 간 우주선이 지구로 다시 돌아오려면 지구로 우주선을 쏘아 올릴 연료가 있어야 합니다. 일론 머스크는 화성에 대기에 꽉찬 이산화탄소와 화성 땅밑에 얼어붙어 있는 얼음을 꺼내 물에서 수소 분자를 분리하여 연료를 만들 수 있다고 뻥을 칩니다. 그게 얼마나 허구성이 강한 황당한 이야기인지 알아 보겠습니다.
지구에서 로켓 연료로 주로 쓰는 석유 계열(Kerosene/RP-1)이나 메탄, 플루토늄 등은 물을 짜내서 만드는 것이 아닙니다.
그럼에도 불구하고 일론 머스크와 스페이스X가 "화성에서 물(H2O)을 찾아내어 귀환 로켓 연료를 만들겠다"고 말하는 이유는 바로 수소(H) 분자를 확보하기 위한 유일하고 필수적인 출처이기 때문입니다.
1. 화성에서 로켓 연료를 만드는 원리: 사바티에 반응 (Sabatier Reaction)
스페이스X의 스타쉽 우주선은 액체 메탄(CH4)과 액체 산소(O2)를 연료로 사용합니다. 이 두 가지를 화성 현지에서 자급자족(ISRU, 현지 자원 활용)하려면 다음 과정이 필요합니다.
산소(O2) 확보: 화성 대기의 95% 이상을 차지하는 이산화탄소(CO2)를 분해하여 산소를 얻습니다.
탄소(C)와 수소(H)의 결합: 메탄(CH4)을 만들려면 탄소와 수소가 필요합니다. 탄소는 대기의 이산화탄소에서 얻으면 되지만, 수소는 화성 대기에 존재하지 않습니다.
물(H2O)의 역할: 따라서 화성 지하에 매장된 얼음(물)을 굴착해 캐낸 뒤, 전기분해하여 수소(H2)와 산소(O2)를 분리해야 합니다.
즉, 대기의 이산화탄소(CO2) + 얼음에서 채굴한 수소(H2) 메탄(CH4) + 물(H2O) 형태로 메탄 연료를 제조하는 화학 공정(사바티에 반응)을 돌리게 됩니다.
2. "화성에 물이 있다"는 오해와 실제 상태
"화성에 물이 없다"고 흔히 생각하지만, 정확히는 '액체 상태의 물이 지표면에 흐르지 않는다'는 뜻입니다. 사실 물이 액체 상태로 화성 표면에 흐를 수가 없습니다. 기압이 낮아 전부 기화해버리고 기화된 수증기는 화성의 약한 중력으로 인해 우주 밖으로 사라져 버리기 때문입니다. 사실상 화성 표면에는 물은 존재하지 않는 것입니다. 영화 토탈 리콜에 보면 마지막에 땅속에서 물, 산소 혹은 공기가 터져 나오는 장면이 있는데 정말 영화다운 허구일 뿐입니다.
지하 얼음 층: 화성의 극지방뿐만 아니라 중위도 지하시설 수 미터 밑에는 수많은 거대한 얼음층(Glacier)이 묻혀 있습니다.
토양 속 수분: 화성 토양(레골리스) 자체에도 약 1~3% 정도의 수분이 포함되어 있어, 흙을 기계로 찌고 가열하면 수증기를 추출할 수 있습니다.
3. 하지만 그 계획이 '비현실적 난제'인 이유
이론적으로는 화학식 몇 줄로 깔끔하게 설명되지만, 현실적으로는 기술적 사기에 가까울 정도로 까다로운 벽이 존재합니다.
대규모 굴착 공장 필요: 로켓 한 대를 지구로 돌려보내려면 수백 톤의 메탄과 산소가 필요한데, 이를 위해 화성의 꽁꽁 언 지반을 채굴기계로 대규모 굴착하고 가열해 물을 짜내야 합니다.
막대한 전력 소모: 물을 전기분해하고 화학 반응을 일으키며, 생성된 메탄과 산소를 영하 160°C 이하로 냉각해 액체 상태로 보관하려면 소형 원자력 발전소나 축구장 몇 개 크기의 태양광 발전 시설을 화성에 먼저 지어야 합니다.
무인 자동화의 한계: 사람이 가기도 전에 기계들이 스스로 화성에 내려 얼음을 파내고, 화학 공장을 돌려 연료 탱크를 채워 놓아야 하는데, 고장 하나 없이 이 정밀 공정을 완벽히 수행하는 공장을 로봇이 건설하고 공장을 돌리는 기술은 아직 완성되지 않았습니다.
요약하자면, 지구에서는 석유나 천연가업에서 수소와 탄소를 쉽게 얻지만, 화성에서는 가공할 수 있는 탄화수소가 없기 때문에 '지하 얼음(물)을 캐내어 수소를 추출하는 방식' 외에는 대안이 없는 것입니다.
하지만 이 수백 톤의 얼음을 채굴하고 정제하는 공장 시스템을 화성에 세우는 일 자체가 인류에게는 여전히 아득한 공학적 난제입니다.
소련이 금성에 집착하는 동안 미국은 화성으로 방향을 잡습니다. 그 이유는 단순합니다. 금성의 고압고온 뜨거운 환경보다는, 섭씨 영하 60도이긴 하지만 화성이 인간이 살기에는 금성보다 낫다는 판단에서입니다. 그걸 가지고 정말 화성이 인간이 살 수 있나보다라고 오해한 사람들이 많은 모양입니다. 그리고 화성에 착륙하기가 힘들다고 했는데, 바이킹 탐사선이 화성에 착륙한 것을 보니, 갈 수 있겠구나라는 생각을 부채질한 면이 있습니다.
미국이 대기가 극도로 옅어 착륙이 까다로운 화성에 성공적으로 착륙할 수 있었던 것은 착륙선의 무게와 기술 발전에 따라 완전히 다른 4가지 단계별 방식을 도입했기 때문입니다.
화성 대기 밀도는 지구의 1% 미만이어서 낙하산만으로는 속도가 충분히 줄어들지 않고, 달처럼 대기가 아예 없는 것도 아니어서 공기 마찰열과 기류 변수를 모두 계산해야 하는 난공사입니다. 미국 NASA는 이 문제를 다음과 같이 해결했습니다.
1. 1단계: 역분사 로켓 방식 (바이킹 1·2호, 1976년)
가장 고전적이고 확실한 기술로, 달 착륙선이나 이착륙 비행기와 유사한 구조입니다.
원리: 열차폐막으로 1차 마찰 감속을 하고 낙하산을 편 뒤, 지상 수백 미터 상공에서 낙하산을 분리하고 착륙선 하단의 역분사 엔진 3개를 동시 가동했습니다.
성공 요인: 정밀한 고도 측정 레이더와 가스 분사 제어를 통해 가벼운 정지형 착륙선을 천천히 지면에 안착시켰습니다.
2. 2단계: 에어백 충돌 방식 (패스파인더·스피릿·오퍼튜니티, 1997~2004년)
이동식 탐사 로버(Rover)를 보내기 시작하면서 역분사 로켓 화염이 로버의 전자장비나 바퀴를 손상시키는 것을 막기 위해 개발된 방식입니다.
원리: 낙하산과 소형 역분사로 일정 속도까지 줄인 후, 탐사선 전체를 거대한 특수 고무 에어백 여러 개로 감싸고 그대로 땅에 떨어뜨렸습니다.
성공 요인: 탐사선은 지면에 부딪힌 뒤 튕겨 나가면서 수십 번을 공처럼 굴러가다 멈췄습니다. 이후 에어백의 공기를 빼고 꽃잎처럼 펼쳐지며 내부의 로버가 밖으로 나오는 방식이었습니다.
3. 3단계: 공중 크레인 방식 (스카이 크레인, 큐리오시티·퍼서비어런스, 2012년~)
로버의 크기가 소형차 수준(약 1톤)으로 커지면서 에어백이나 일반 역분사로는 착륙이 불가능해지자 도입한 혁신적인 기술입니다.
원리:
열차폐막과 대형 낙하산으로 음속 이하까지 속도를 줄입니다.
로버를 품은 '스카이 크레인(역분사 추진체)'이 분리되어 8개의 로켓 엔진으로 공중에 정지 상태(호버링)로 떠있습니다.
스카이 크레인이 나일론 줄(케이블)로 로버를 공중에서 천천히 바닥으로 내립니다.
로버 바퀴가 땅에 닿는 순간 케이블을 끊고 스카이 크레인은 먼 곳으로 날아가 격추됩니다.
성공 요인: 1톤이 넘는 육중한 로버를 먼지나 충격 없이 바퀴째 그대로 지면에 부드럽게 연착륙시킬 수 있었습니다.
4. 핵심 성공 비결: '공포의 7분'을 이겨낸 완전 자율 제어
화성 착륙 과정에서 가장 대단한 점은 이 모든 과정이 지구의 조종 없이 100% 탐사선 컴퓨터 스스로 수행된다는 점입니다.
지구에서 화성까지 통신 신호가 가는데 약 13~20분이 걸립니다. 하지만 탐사선이 대기권에 진입해서 땅에 닿기까지는 단 7분밖에 걸리지 않습니다. 즉, 지구에서 "대기권에 진입했다"는 신호를 받았을 때는 이미 화성 표면에서 성공했거나 산산조각 났거나 둘 중 하나의 상황이 끝난 상태입니다.
NASA는 컴퓨터 알고리즘, 실시간 자율 지형 인식 카메라(Terrain-Relative Navigation), 초고온 내열 합금 기술을 극한으로 집약시켜 이 '공포의 7분(7 Minutes of Terror)'을 컴퓨터 자율 제어로 완벽히 수행해 냈습니다.
대단한 기술로 보입니까? 이제 화성에 갈 수 있을 것으로 보입니까? 승용차 한 대 정도의 탐사선을 착륙시키는데도 8개의 로켓을 단 크레인인 줄을 내려 탐사선을 내려놓고는 자신은 자폭해야 하는 정도의 기술이 현재의 화성가는 기술입니다. 그 전에는 에어백으로 튕겨 던져버리는 거였습니다. 그 안에 사람이 들어있었다면 살아 남아 있을 수 있었을까요? 공장 지을 자재와 장비, 땅 파내고 실어나를 트랙터와 트럭들까지 착륙시키려면 어떤 착륙 기술이 필요할까요? 그렇게 무거운 로켓이 지구 대기권을 뚫고 우주로 들어설 수나 있을까요? 화성 오가는 중에 사고가 나면 911에 신고하면 구조해주러 갈 수 있을라나요?
화성? 너나 가라 하와이, 아니 화성. 일론 머스크와 트럼프, 그리고 그 내각의 충성파 각료들과 대변인, 비서진들, 푸틴, 모두 실어서 화성에 빨리 보내버렸으면 참 좋겠다는 생각이 듭니다. 석열이과 그 패거리들 들어갈 자리도 같이 마련해주면 참 좋겠음.
❤️감사합니다❤️
미흡한 글이지만 끝까지 읽어주신 성의와 시간 내어주심에 깊은 감사를 드립니다. 밴쿠버의 시원한 바람처럼 기분 좋은 하루 보내시기 바랍니다.
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