SF영화처럼...NASA, 화성유인우주선에 동면실

[글로벌이코노믹 이재구 기자] ‘2001스페이스오딧세이’에서 ‘인터스텔라’에 이르기까지 SF영화 속에서는 우주비행사들이 동면에서 깨어나는 모습이 그려지고 있다. 더 이상 공상속 얘기가 아니다. 美항공우주국(NASA·나사)이 실제로 오는 2030년대에 쏠 화성유인탐사선에 설치할 동면실 개발에 들어갔다. 기존 로켓 기술로 화성을 가는 데는 수 개월이 걸린다.

유니버스투데이,데일리메일 등은 17일(현지시간) 나사가 우주기술업체 스페이스웍스와 함께 화성우주비행선 동면실 기술연구를 수행중이라고 보도했다.

나사는 이 프로젝트를 위해 미국 애틀랜타 소재 스페이스웍스사에 50만달러(5억8000만원)의 연구비를 지원했다. 나사는 2030년대 중반 유인화성비행선에 서 일부 우주비행사들이 동면실에서 가사상태로 우주여행을 하도록 할 계획이다. 스페이스웍스는 우주에서 2주간 동면할 수 있는 챔버를 개발하고 있다.

■화성 유인우주선 동면실로 얻는 효과는?

이 단기 동면실은 우주비행사의 화성여행을 보다 효율적으로 만들어줄 전망이다.

스페이스웍스가 만드는 우주비행사용 챔버는 우주에서 미션을 수행하는 승무원들을 필요에 따라 동면상태, 즉 가사상태에 빠지게 만들어 준다. 이는 실질적으로 우주비행선의 거주공간과 질량을 줄여 주게 된다. 즉 우주로켓 설계시 탑승자 수가 증가하는 데 따른 공간낭비를 없애고 최적의 활동 공간을 확보할 수 있도록 해 준다.

스페이스웍스 최고경영자(CEO)인 브랫포드 박사는 “(지금까지는) 영화 인터스텔라에 등장하는 가사(동면)상태의 인간 모습은 먼 장래의 장기간 우주여행 얘기로만 여겨져 왔다”고 말했다.

스페이스웍스가 설계한 동면챔버 거주지는 매우 작은 고압모듈로서 중앙노드/에어락의 주변에 매우 작은 고압모듈로 만들어진다. 화성유인우주선 비행사들이 상승선과 하강선, 지구진입용 캡슐로 곧바로 연결된다.
스페이스웍스 측은 “우리는 비행사들 4~6인용 거주공간 질량을 기존의 20~50입방톤보다 크게 줄어든 5~7입방 톤까지 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 전체 거주모듈의 면적은 20평방미터로서 최신 설계상의 200평방미터보다 크게 줄어든다”고 설명했다.

■동면실 어떻게 설계되나

승무원들이 저체온증 상태(동면)에 빠져있는 동안 이들에게 다양한 센서들이 연결돼 동면중 건강상태를 모니터링 하게 된다.

이들은 정맥주사로 영양수액을 주사받게 된다. 이 수액에는 정상 신체기능을 하는 데 필요한 모든 영양분이 들어있다. 소변은 도뇨관을 통해 배출된다.

이처럼 의학에 기반해 설계된 동면실에 한번 들어가면 최장 12일간 움직이지 않고 잠들 수 있다.

승무원들은 필요에 따라 번갈아가며 깨어나 우주비행선 조종상의 필요에 따라 한번에 2~3일씩 깨어있게 된다.

의학적 치료를 위한 초저온상태는 이미 급성 심장마비,뇌,척추손상 환자등을 처리하는 데 활용되고 있다.

동면챔버 프로젝트는 나사첨단혁신컨셉(Nasa's Innovative Advanced Concepts, NIAC)프로그램의 일부로서 모두 8개의 개발이 이뤄지고 있다. 나사는 각 프로젝트에 2년 간 50만달러의 연구자금을 지원한다.

스페이스웍스는 저체온증 기간을 늘릴 때의 영향, 그리고 다른 우주탐사 미션에 이 기술을 적용할 때의 영향 등에 대해서도 연구할 계획이다.

■나사, 동면실 관련 특수소재 기술도 연구중

나사는 동면실 개발 및 적용을 위한 유관기술 개발에도 나서고 있다.

또다른 동면 관련기술이 나사 케네디우주비행센터의 수석과학자 로버트 영퀴스트박사에 의해 주도되고 있다.

영퀴스트 박사는 ‘저온 선택적 표면’(Cryogenic Selective Surfaces)으로 불리는 저온보존 방식에 대해 연구하고 있다. 그는 우주선을 얇게 코팅할 수 있는 특수재료를 만들려 하고 있다. 이 코팅재는 대부분의 빛을 반사시켜 믿기 힘든 낮은 온도를 만들어 냉동저장을 가능케 해 준다.

이 코팅재는 ‘솔라화이트’(Solar White)로 불리며 심우주에서 사용하면 태양에너지의 99.9%이상 반사시킬 것으로 예상된다. 이런 재료가 개발되면 우주에서 장기 저온 저장, 수동 고온초전도 작동 등 광범위한 파생효과를 낼 수 있을 것으로 예상된다.

영퀴스트박사는 “이 극저온 코팅은 매우 차가운 온도를 만들어 준다. 별다른 에너지를 사용하지 않고도 우주선 연료탱크 온도를 섭씨 영하 148도까지 낮춰 줄 것이다. 이는 기존 기술로는 불가능하다. 하지만 이 기술을 사용하면 지구상의 초전도체 작동, 인간 냉동보존술 등이 우주에서도 가능해진다”고 말했다.
이재구 기자 jklee@