화성판 삼시세끼 마션 영화, 실제와 어느 정도 차이 날까?

영화 마션, 실제와 어느 정도 차이 날까?

일부 지형 실제와 달라...NASA,,2030년대 화성 탐사 기술 진척

최근 개봉된 영화 ‘마션(Martian)’은 앤디 위어가 쓴 동명의 소설을 바탕으로 하고 있다. 화성에서 모래폭풍을 피해 탐사대 동료들이 철수한 가운데 혼자 남겨진 주인공 마크 와트니가 살아나오는 얘기다. 美항공우주국(NASA·나사)이 유인 화성탐사선을 보내 이 행성을 탐사할 계획을 가지고 있는 2030년대를 시간적 배경으로 삼고 있다. 영화에 등장하는 전체적인 지형의 모습은 화성탐사로봇 큐리오시티가 지구로 전송해 온 화성의 모습과 놀랍도록 닮아있다.

과연 그럴까?

나사가 보여주는 화성의 실제 지형 사진은 리들리 스콧 감독이 영화속에서 묘사한 것보다 훨씬더 거칠고 위험하다는 것을 보여준다.

<화성의 폭풍에 긴급대피하던 중 홀로 화성에 남은 영화 마션 속 주인공 마크 와트니는 우선 식량 문제를 해결한다. 그리고 나선 자신을 지구귀환선으로 데려다 줄 화성상승선(MAV)에 타기 위해 3,200여 km의 긴 여정에 오른다. 사진=20세기폭스>

<1980년 보이저1,2호가 촬영한 사진 100장을 합성해 만든 스키아파렐리 크레이터의 모습. 중앙의 커다란 크레이터로 지름이 460km에 이른다. 사진=나사>

마션의 작가 위어는 최근 나사에 자신의 소설 속 주인공의 정확한 위치 좌표를 제공했다. 그는 나사에 실제 지역의 사진 촬영을 해 달라고 요구했고 나사 당국도 이에 동의했다. 이렇게 해서 마션 작가 앤디 위어가 소설속에서 묘사한 지역의 실제 사진들을 만나 보게 됐다.

리들리 스콧 감독은 영화속에서 20년 후의 미래를 보여줄 많은 첨단 기술을 소개하고 있기도 하다. 나사는 현재 영화에 등장한 것과 같은 첨단 우주복, 거주지,이동수단은 물론 식량수확 기술까지 개발중이다.

이를 함께 소개한다.

■영화속 화성과 실제 화성의 지형상 차이는?

마션에 등장하는 아레스3 탐사대의 착륙지점은 아키달리아 평원이다.

영화 전반부에 등장하는 대부분의 배경은 화성 남부 아키달리아 평원에 있는 아레스3 탐사구역으로 설정돼 있다. 그 아키달리아평원은 평탄해 상대적으로 쉽사리 화성 탐사 차량을 운전할 수 있는 곳으로 묘사돼 있다. 하지만 실제로 화성의 이 지역은 사진에서 보듯 거칠고 위험한 지형이다.

나사가 촬영한 사진속 모습은 아키달리아 평원이 얼마나 많이 커다란 바위들로 덮여있는지를 보여주고 있다.

<마크 와트니가 대부분의 시간을 보낸 아키달리아평원의 실제 모습. 사진=나사,제트추진연구소>

<아레스3 탐사대가 머문 곳으로 설정된 아키달리아평원의 실제 지형. 사진=나사,제트추진연구소>

<아키달리아 평원. 사진=나사,제트추진연구소>

<마션의 저자 앤디위어는 화성에 생명체가 존재하지 않으며 2050년 이전까지는 화성에 도달하지 못할 것으로 믿는다고 말했다. 사진=20세기폭스사>

이들 바위는 높이가 수 미터에 이르고 있어 탐사차량으로 이 지역을 운전해 달린다는 것은 어려워 보인다. 또한 이 지역의 지표면에는 균열이 있고 이에따른 가파른 절벽이 있는 등 탐사차량으로 통과할수 없는 지형을 형성하고 있다.

<마크 와트니가 대부분의 시간을 보내는 것으로 설정된 아키달리아평원의 실제 모습. 사진=나사,제트추진연구소>

한편 2차 크레이터(운석이 크레이터를 만든 후 튕겨져 나온 충격으로 만들어진 크레이터)로 만들어진 벌판은 로버가 달리기에는 엄청나게 거칠다는 것을 보여준다.

<이 아키달리아평원의 크레이터 주변은 크레이터에서 튕겨져 나간 물질들이 독특한 지형을 형성하고 있다. 사진=나사,제트추진연구소>

영화에서 정확하지 않은 것은 이 부분만이 아니다.

영화 속에서 주인공 와트니가 화성상승선(MAV)이 있는 스키아파렐리 크레이터까지 3,200km나 달릴 때 아키달리아와 달리 훨씬 더 험난한 바위지역을 달리는 것으로 묘사돼 있다. 하지만 아라비아테라로 알려진 이 지형의 실상은 다르다.

나사는 “우리의 영웅이 여행하는 아라비아 테라는 아키달리아보다 훨씬더 암석이 많은 곳으로 묘사되고 있다. 하지만 그 반대로 말하는 것이 더 진실일 것이다. 아라비아테라의 많은 지역이 먼지로 덮여있고 로버가 다니기에 부드러운 땅으로 돼 있다”고 말했다.

<고운 모래로 돼 있는 아라비아테라 지역. 영화에서는 주인공 와트니가 또다시 모래폭풍을 만나는 일 없이 이 지역을 가는 것으로 돼 있지만 원작소설 후반부에서는 마크 와트니가 또다시 모래 폭풍을 만나자 바람을 우회해 스키아파렐리 크레이터로 간다. 사진=나사>

나사는 “흔히 화성에서는 넓고 평탄한 지역이 더욱더 바람을 많이 받으며 미세한 물질과 바위들을 제거하면서 암반을 침식한다”고 설명했다.

영화와 소설속에서 주인공은 아레스3 탐사지역에서 통신기기를 사용할 수 없는 상황을 맞자 1,000km 떨어진 곳에 있는 화성탐사선 패스파인터와 소저너탐사로봇을 생각해 내고 이를 회수하러 간다. 아레스3탐사지역으로부터의 실제 거리는 소설속에 쓰여있는 1,000km보다 훨씬 더 멀리 떨어진 2,368km거리에 있다.

게다가 패스파인더가 있는 곳은 높은 산과 골짜기로 돼 있는 아레스 밸리다. 과학자들은 아레스밸리(Ares Vallis)는 수십억년 전 엄청난 지형변화와 홍수로 형성됐다고 보고 있다.

<영화속에서 주인공은 통신수단을 마련하기 위해 1997년 교신이 끊어진 화성탐사로봇 소저너를 찾아낸다. 사진=20세기폭스 >

<영화 속에서와 달리 패스파인더는 이런 울퉁불퉁한 바위가 있는 지역에 있었다. 1997년 교신이 끊어지기 전 보내온 사진. 사진=나사>

<현재 패스파인더가 있는 아레스계곡을 MRO의 고해상도카메라로 촬영한 모습. 과학자들은 수십억년 전 거대한 홍수로 인해 형성됐다고 보고 있다.사진=나사>

소설속에서는 스키아파렐리 크레이터 지형역시 아라비아테라보다 부드러운 것으로 묘사되고 있지만 나사의 화성정찰탐사선(MRO) 고해상도 사진을 보면 테라 아라비아가 훨씬더 고운 지형이다.

<마션에서 아레스4 탐사지역이 있는 것으로 묘사된 스키아파렐리 크레이터 부근의 모습. 사진=나사,제트추진연구소>

<스키아파렐리 크레이터 안에는 이처럼 작은 크레이터가 형성돼 있다. 과학자들에게도 그 원인은 아직까지 수수께끼다. 사진=나사>

주인공 와트니는 아라비아테라지역에서 마우스(Mawrth)지역을 거쳐 지나간다. 영화에는 생략됐지만 원작 소설에서는 마크 와트니가 또 한차례 화성의 폭풍을 만나고, 테라 메리디아니 지역으로 우회해 마침내 스키아파렐리 크레이터에 도착한다.

<마션 영화와 소설에서는 마우스계곡은 장애물이 없고 거의 평탄한 것으로만 묘사되고 있다. 하지만 실제로는 이처럼 짙게 튀어나온 진흙으로 된 언덕 지형과 과거 호수가 있었음을 보여주는 지형이 있다. 사진=나사>

<마우스계곡은 기본적으로 점토질 광상으로 돼 있다. 이 때문에 나사 과학자들은 지난 2011년 큐리오시티 착륙지점을 게일 크레이터로 바꿨다. 하지만 과학자들은 이런 지형에 더 높은 관심을 보이고 있다. 물이 스민 진흙속에 유기물이 보존돼 있을 것으로 보고 있기 때문이다. 사진=나사>

<원작 소설속에서 와트니는 또한번 북쪽에서 불어오는 폭풍을 만나게 된다. 이를 피해서 스키아파렐리 크레이터 남쪽의 테라 메리디아니(사진)를 거쳐서 우회하게 된다. 소설 속에서 주인공은 이 지역이 울퉁불퉁한 테라 아라비아보다 부드러운 지형이라고 묘사하고 있지만 사실은 아라비아테라가 더 부드러운 지역이다. 사진=나사>

<마션의 주인공 와트니가 로버를 타고 향한 최종 목적지 스키아파렐리 크레이터의 지형 사진. 이처럼 모래로 덮여있다. 바람이 불면 청색이 벗겨진다. 사진=나사>

■화성에서의 식량은?

영화에서 와트니는 작은(?) 상처를 입고 대피해 살아남지만 제한된 식량과 함께 거의 생존하기 힘든 붉은행성에 남는 것으로 설정돼 있다.

이 식물학자(이자 공학자)는 4년 후에나 올 화성탐사선을 기다려야 하는 상황에서 단 수 주일 동안만의 식량을 가지고 있는 것으로 설정돼 있다.

와트니는 화성 탐사대 기지를 자신의 식량을 기르는 농장으로 만든다. 영화와 소설에서는 그가 감자싹을 튀워내 감자를 수확하는 것으로 그려지고 있다.

<영화 마션에서 식물학자이자 공학자인 주인공 와트니가 감자를 기르는 모습. 사진=20세기폭스>

오늘 날 나사는 이와 유사한 계획을 세우고 있다. 하지만 첫번째 성과는 감자가 아닌 상추였다. 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사들은 여기서 기른 상추를 음식과 함께 먹는 역사를 썼다. 지난 7월 파종한 상추는 나사의 Veg-10으로 불리는 식물실험시스템에서 추수됐고 8월에는 우주비행사들의 식량이 됐다

게다가 미 애리조나대에서는 나사의 지원을 받아 달은 물론 화성에서 고구마,딸기,토마토 같은 식물을 기를 수 있는 온실을 개발해 놓고 실제로 수확까지 했다.

<ISS에서 상추를 길러낸 모습. 사진=나사>

<나사의 지원을 받은 애리조나대 연구팀이 화성에서 사용할 온실에서 고구마와 토마토재배에 성공했다. 사진=애리조나대 유튜브>

<오는 2030년대 중반 화성탐사대는 이런 온실 농사를 짓게 된다. 사진=나사>

화성의 우주비행사들은 식량과 함께 자신이 살아남기 위한 물공급 문제도 해결해야 한다. 영화에서 아레스3 탐사대원은 물환원기를 사용하는 것으로 설정돼 있다. 와트니는 자신의 창의력을 사용해 물을 만들어 낸다.

마찬가지로 ISS의 우주비행사들도 단한방울의 물도 허투루 쓰지 않고 있다.

나사 환경제어 및 생명지원시스템은 소변,손씻은 물,양칫물 등에서 나오는 물을 재활용해 물을 회수한다. 물환원시스템(WRS)을 통해 물이 환원되고 필터링을 거쳐 재사용된다.

■화성의 거주지의 모습은?

한편 영화에서 와트니는 거주공간(Hab)에서 많은 시간을 보낸다.

<영화마션에 등장하는 화성탐사대의 아레스3 탐사기지. 사진=20세기폭스>

<영화 마션속에 등장하는 탐사대의 거주지. 사진=20세기폭스>

나사에서는 심우주탐사 우주비행사들에게 이런 외따로 떨어진 곳에서의 오랜 거주 경험을 갖도록 훈련을 시키고 있다. 이른바 인간탐사연구아날로그라는 이름의 헤라(Hera)라는 거주모듈이 그것이다.

<나사가 화성에 거주하게 될 탐사대를 위해 준비중인 2층짜리 거주지역 헤라. 가로 47피트(14.1미터),높이 25피트(7.5미터)다. 사진=나사>

<나사가 미 해군,휴스턴대와 함께 진행중인 화성 거주지 헤라. 사진=휴스턴대>

헤라는 자족적인 환경의 거주모듈이어서 심우주에서의 활동을 모의로 훈련해 볼 수 있다.

공식명칭이 심우주거주지(Deep Space Habitat)인 이 2층짜리 거주지는 거주지,작업장,화장실 및 실제 사용되는 에어록을 완벽하게 갖추고 있다.

물,음식, 거주지는 모두가 생존에 필수적이다. 하지만 지구와 같은 환경을 갖추기 위한 또다른 중요한 요소는 산소다.

영화에서 와트니는 어디를 가든지 자신의 산소공급기를 가지고 다닌다. 하지만 우선 산소를 만들어 내야 한다. 그는 연구용기지인 거주지에서 산소발생기를 사용, 화성상승선(MAV)의 연료발생기에서 나오는 이산화탄소를 사용해 산소를 만들어 낸다.

ISS의 우주비행사들도 산소발생기를 사용한다. 이 기기는 우주선 내의 대기를 재처리해 숨쉴 수 있는 공기로 만들어 준다. 이 시스템은 물분자를 산소와 수소로 쪼개는 전기분해과정을 거쳐 산소를 만든다.

마션의 주인공 와트니는 수많은 과제에 맞닥뜨리면서 산소공급 문제를 해결한다.

■화성에서의 우주복은 어떤 모습?

와트니는 화성에 혼자 남겨진 후 연구기지의 폭발로 내던져지기도 한다. 그는 나사가 제공한 덕트테이프로 헬멧의 균열을 땜질하기도 한다.

나사는 미래 우주여행을 위해 보다 튼튼한 옷을 만들려고 하고 있다.

지금까지 나사의 우주복으로는 Z-2와 엑스플로레이션슈트 시제품(Prototype eXploration Suit)이 나와있다. 이들은 첨단 기술로 디자인돼 언젠가는 화성에 첫발을 내디딜 우주탐사요원을 외계 환경으로부터 보호해 주게 된다.

<영화속에서 마크 와트니가 입고 있는 우주복. 사진=20세기폭스>

<나사의 Z-1우주복. 사진=나사>

<나사의 Z-2 우주복. 사진=나사>

앤디 위어의 소설 마션의 팬들은 소설에서 빠진 가장 명백한 부분중 하나로 방사능이 어떻게 영향을 미치는지에 대한 부분이라고 지적하고 있다.

<영화 마션에서 가장 뚜렷하게 생략된 것은 방사능이다 . 사진=20세기폭스>

모든 장비와 기기는 화성의 차갑고 가혹한 환경에서 견딜 수 있도록 만들어졌다. 하지만 우주복은 통상적으로 그리 높은 수준의 보호력을 갖지 못한다.

3년에 걸친 화성탐사임무는 또한 젊은나이의 우주비행사에게 필요한 것을 모두 제공하지 못할 것이다.

■이동수단 로버의 모습은?

로버는 훨씬더 현실적인 모습을 제공하게 된다. 영화에서 주인공 와트니는 자신이 타고다니는 탐사차량(로버)을 개조하기까지 한다.

나사는 현재 지구에서 다중임무우주탐사차량(MMESV)란 이름의 이동수단을 만들어 향후 화성탐사시 맞닥뜨릴 모든 경우에 대비하고 있다.

<영화 마션에 등장한 로버. 사진=20세기폭스>

<나사가 오는 2030년대 중반 화성탐사에 대비해 준비중인 멀티미션우주탐사차량. MMSEV라는 이름이 붙여졌다. 사진=나사>

<영화 마션에 등장하는 로버 왼쪽 와 나사가 개발중인 로버 비교. 사진=나사>

탐사차량은 우주활동성을 높이기 위해 6축 바퀴를 가지고 있다. 유사시 펑크난 바퀴를 들어 올린 채 계속해서 달릴 수 있다.

마션의 저자 앤디 위어는 올 초 자신은 화성에 생명체가 있다고 생각하지 않는다고 말한 바 있다. 그는 또한 자신은 2050년 이전까지 화성에 인류가 가기는 불가능할 것으로 본다고도 말했다. 이와관련, “나는 많은 사람들이 듣고 싶어하는 것보다 훨씬더 멀다는 것을 안다. 하지만 그곳으로 가기 위한 기술수준과 비용이 너무 높아 큰 도전으로 다가오고 있다”고 밝혔다.

위어의 언급은 나사가 인간을 화성에 착륙시키고 향후 20년내 화성에서 생명체를 찾아내겠다는 목표와 완전히 상반된다.

하지만 찰스 볼든 나사국장은 조만간 화성에 인간을 착륙시키겠다는 야심찬 계획의 대강을 밝혔다.

그는 “이 미션의 계획은 분명하다. 이 계획은 감당할 수 있으며 지속적으로 추진해 나갈 수 있다”고 말했다.

나사는 2030년대에 화성에 인간을 보내기에 앞서 필요한 필수적인 기술에 대한 테스트를 하게 된다. 이를 위해 2020년대에는 달궤도에서 10년간 연구를 수행하게 된다.

최근 나사는 화성에 갈 준비를 착착 진행해 나가고 있음을 보여주고 있다. 이미 사람과 필요한 장비를 화성으로 데려다 줄 거대한 우주발사시스템395(SLS)로켓 개발을 진행중이다.

또한 나사는 저밀도 초음파 감속기(LDSD)로 불리는 강력한 방열판과 함께 우주비행사가 지구와 화성을 오갈 수 있게 해 줄 우주선 ‘오리온’을 개발했다.

■유인화성탐사임무엔 얼마 만한 시간이 걸리나?

화성탐사 임무를 수행하려 할 때 지구와 화성의 궤도로 인한 특별한 기회의 창이 열릴 때까지 기다려야 한다.

우리 행성들은 서로 간에 5천460만km나 떨어져 있다. 하지만 4억km나 멀리 떨어져 있을 수도 있다.

이런 이유로 해서 화성탐사우주선을 보내려면 지구와 화성이 나란히 배열되는 특별한 우주의 창이 열리는 시점까지 기다렸다가 발사해야 했다.

다음 번 우주의 창문은 2016년 1월에서 4월 사이에 열린다. 그리고 2개의 화성탐사 임무를 위한 추가 우주선발사가 계획되고 있다.

<나사는 오는 2030년대 중반까지 우주비행사를 화성에 보내기 위한 다양한 기술을 개발하고 있다. 사진=나사>

미래의 유인우주선탐사임무를 위해 이들은 이 우주의 창 가운데 하나를 통해 발사돼야 하고 또다른 우주의 창이 열릴 때 귀환해야 한다.

지구에서 화성으로 가는 데에만도 꼬박 9개월이나 걸린다. 우주비행사들은 지구로 귀환할 때까지 그 곳에서 1년간 기다려야 한다.

■마션의 저자 앤디 위어가 말하는 화성에서의 생존법

1.머무를 곳이 필요하다. 공기와 기압을 담아둘 공간을 확보하라.

화성의 표면에 있는 것은 심해에 있는 것과 거의 같다. 공기를 넣을 수 있는 강력하고 휼륭한 컨테이너를 가져가는 것이 좋다.

2.호흡을 지속할 산소가 필요하다. 화성대기에서 산소를 분리해 내라.

이산화탄소에서 탄소를 제거하고 산소를 만드는 방법은 많다. 당신은 복잡한 기계적 산소발생기를 사용하거나 식물을 길러야 한다.

3.암에 걸리고 싶지 않다면 태양 방사선을 차단할 방법을 강구하다.

가장 손쉬운 방법은 당신의 기지를 화성의 모래와 바위에 묻는 것이다. 이들의 양은 적지 않기에 파일을 더 깊숙이 박아 방사능을 충분히 막을 수 있도록 해야 한다.

4.물없이는 생존도 불가능하다. 식수문제를 해결하다.

해야 할 모든 일은 물을 만들어 가열하고 걸러내는 일이다. 일단 물을 충분히 공급받게 되면 간단한 증류법만으로 계속해서 이를 사용할 수 있게 될 것이다.

5.삶을 연명할 식량이 필요하다. 화성토양에서 작물을 재배하라.

당신이 일년 간 얼마나 먹는지 생각하고 이를 기르기 위해 얼마만한 공간이 필요한지 계산하라. 당신이 감자를 좋아하길 바란다.

6.생명유지 시스템용 에너지가 필요하다.

화성의 평균기온은 영하 50도(-50C)에 이른다. 따라서 몸을 따뜻하게 해줄 지속적인 에너지가 필요하다.

7.반드시 살아야 할 정당한 이유를 마련하라.

한편 유튜브에는 영화 마션의 생존자 마크 와트니의 궤적을 따라가 본 영상(https://www.youtube.com/watch?t=289&v=Opg6x4IKE3Y)이 등장하고 있다.

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이재구 기자 | jklee@etnews.com 기자의 다른 기사 보기