인간이 화성 임무에서 살아남는 방법 From radiation to food production: How humans will survive a Mars mission

From radiation to food production: How humans will survive a Mars mission

The next giant leap isn’t reaching Mars. It’s surviving the years it takes to get there.

The human body was never designed for space travel. On Earth, we rely on gravity to shape our bones, an atmosphere to shield us from radiation, and a planet full of living systems that sustain us. Take those away, and survival becomes a daily struggle. Yet, that’s exactly what humanity is preparing to attempt with a multi-year journey to Mars, where evacuation is impossible, communication is slow, and help from Earth is not weeks but months away.

https://interestingengineering.com/space/how-humans-preparing-for-mars

방사선에서 식량 생산까지:

인간이 화성 임무에서 살아남는 방법

보호와 실용성의 균형 맞추는 것 가장 어려워워

다음 위대한 도약은 화성에 도착하는 것이 아닙니다. 거기까지 가는 데 걸리는 세월을 견뎌내는 것입니다.

인체는 우주 여행에 적합하도록 설계되지 않았습니다. 지구에서는 중력에 의존하여 뼈를 형성하고, 대기는 방사선으로부터 우리를 보호하며, 행성은 우리를 지탱하는 생명 체계로 가득 차 있습니다. 이러한 요소들이 없다면 생존은 매일매일의 투쟁이 될 것입니다. 하지만 인류는 바로 이러한 목표를 위해 수년간 화성으로의 여정을 준비하고 있습니다. 화성에서는 대피가 불가능하고, 통신은 느리며, 지구의 도움은 몇 주가 아니라 몇 달 안에 도착할 것입니다.

우주에서의 건강은 단순히 건강을 유지하는 것만이 아닙니다. 본래 이러한 자질이 부족한 곳에서 몸과 마음, 그리고 환경의 안정성을 유지하는 방법을 찾는 것입니다. 국제 우주 정거장(ISS)은 20년 동안 지구 상공 약 400km 궤도를 돌며 시험대 역할을 해왔습니다. 하지만 화성은 약 2억 2천 5백만km 떨어져 있습니다. 이 거리는 일상적인 의학적, 심리적, 그리고 물류적 어려움을 엄청난 어려움으로 만듭니다.

이전 기사 에서 우리는 우주가 인체를 어떻게 해체하는지 살펴보았습니다. 심장이 쪼그라들고, 뼈가 녹아내리고, DNA가 다시 쓰여지는 것처럼 말입니다. 이번 기사는 손상에서 지구력으로 전환되며, 수년간의 방사능, 고립, 그리고 두 세계 사이의 긴 침묵 속에서 우리가 어떻게 인간의 삶을 유지할 준비를 하는지 탐구합니다.

일방적인 도전

현재 기술로 화성까지 여행하는 데는 편도 약 7~9개월이 걸리며, 전체 임무는 최대 3년까지 소요될 수 있습니다. 우주비행사가 몇 시간 안에 지구로 귀환할 수 있는 국제 우주 정거장(ISS)과 달리, 화성 여행에는 비상구가 없습니다. 모든 승무원은 지구의 즉각적인 지원 없이도 생활하고, 일하고, 생존할 준비를 해야 합니다.

우주비행사들은 이미 항법, 수리, 생명 유지 장치 등 우주선의 모든 시스템을 다룰 수 있도록 훈련을 받습니다. 하지만 훈련에서 의료적인 부분은 상대적으로 적습니다. 최소한의 연습과 오랜 시간 동안의 실제 사용 경험으로 응급 의료 상황에 대처해야 할 수도 있습니다. 위험은 맹장염이나 감염과 같은 일반적인 질병부터 우주에서 한 번도 경험해 보지 못한 질병까지 다양합니다.

NASA를 비롯한 여러 기관들은 원격 진료, AI 지원, 휴대용 수술 도구를 결합한 시스템을 시험하고 있으며, 이를 통해 우주비행사들은 우주선 내에서 디지털 의사를 만날 수 있게 되었습니다. 하지만 수술은 여전히 최후의 수단입니다. 로봇 외과의, 추가 식량, 또는 방사선 차폐 장치 등 무엇을 가져갈지 결정하는 모든 과정에는 상충 관계가 존재합니다. 자원은 한정되어 있고, 따라서 오차 허용 범위 또한 제한적입니다.

심리적 경계

몸이 우주를 견뎌낼 수 있다 하더라도 정신은 흔들릴 수 있습니다. 화성 탐사는 인간 심리를 이전에는 시험해 보지 못했던 한계까지 밀어붙일 것입니다. 수년간 밀폐된 캡슐 안에서 생활한다는 것은 고립과 단조로움, 그리고 같은 소수의 승무원에게 전적으로 의존해야 한다는 것을 의미합니다. 지구와의 실시간 통신도, 신선한 공기도, 치명적인 공허 속으로 들어가는 것 외에는 밖으로 나갈 방법도 없습니다.

국제우주정거장(ISS)에서 우주비행사들은 6개월 임무 기간 동안 스트레스, 수면 장애, 기분 변화를 이미 경험하고 있다고 보고합니다. 여기에 6을 곱하고 완전한 고립을 더하면 문제는 명확해집니다. 지구에서 화성 임무를 시뮬레이션한 연구들, 그중에는 자원봉사자들을 500일 이상 모의 우주선에 가두어 둔 연구도 포함되었는데, 이 연구에서는 수면 문제, 정서 불안정, 의사소통 장애가 발견되었습니다.

전문가들은 성공이 기술만큼이나 심리에도 달려 있다고 생각합니다. 체계적인 루틴, 명확한 리더십, 그리고 탄탄한 대인 관계가 필수적입니다. 감각적 단조로움을 극복하기 위해 가상 현실 환경이 연구되고 있으며, 이를 통해 우주비행사들은 우주선 안에서 숲이나 해변을 걸을 수 있습니다. 음악, 문학, 그리고 창의적인 활동은 사기를 유지하는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 심우주에서는 정신 건강이 산소만큼이나 중요할 것입니다.

보이지 않는 위협

고립을 넘어, 우주비행사들은 훨씬 더 교활한 위험에 직면해야 합니다. 바로 우주 방사선입니다. 지구에서는 대기와 자기장이 태양과 그 너머에서 오는 대부분의 고에너지 입자를 튕겨냅니다. 하지만 심우주에서는 이러한 보호 장치가 더 이상 효과적이지 않습니다. 우주비행사들은 조직을 파괴하고 DNA를 손상시키며 암 , 심장병, 신경 질환의 위험을 증가시킬 수 있는 은하계 우주선과 태양 입자에 노출될 것입니다.

과거 임무에 참여했던 일부 우주비행사들은 눈을 감았을 때 섬광을 목격했다고 보고하기도 했습니다. 방사선은 망막을 직접 통과합니다. 화성 임무 기간 동안 누적된 방사선 노출량은 흉부 엑스레이 수천 장에 해당할 수 있습니다.

엔지니어들은 다양한 차폐 방법을 실험하고 있습니다. 수소가 풍부한 물질로 둘러싸인 두꺼운 우주선 벽, 승무원 숙소 주변에 배치된 물탱크, 심지어 지구의 자연 장벽을 모방한 인공 자기장까지 있습니다. 그러나 두꺼운 차폐막은 무게를 증가시켜 우주선의 항속 거리와 속도를 제한합니다. 보호와 실용성의 균형을 맞추는 것은 우주 비행에서 가장 어려운 공학적 문제 중 하나입니다.

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https://youtu.be/tfcTThHMJXI