화성에서 이산화탄소를 산소로 만들었다

[파이낸셜뉴스] 미 항공우주국(NASA)의 화성탐사 로버 '퍼서비어런스'가 화성에서 이산화탄소를 산소로 만드는 실험에 성공했다. NASA는 향후 화성에 우주인을 보내기전 이 '화성 현지 자원활용 산소 실험(MOXIE)' 장치보다 큰 기기를 미리 보내 우주인이 숨쉴 수 있는 충분한 산소를 만들고, 지구로 귀환하는 우주선에 넣을 연료도 만들 계획이다.

매사추세츠공과대(MIT) 헤이스텍 관측소 연구진은 퍼서비어런스에 탑제된 '화성 현지 자원활용 산소 실험(MOXIE)' 장비를 이용해 총 7차례 실험을 통해 산소를 생산해냈다고 1일 밝혔다.

MOXIE 장치는 각각의 실험에서 시간당 6g의 산소를 만들어냈다. 산소 6g은 우주인 한명이 10분간 활동하는데 필요한 양이다.

MIT 항공우주비행학과 제프리 호프만 교수는 "이것은 실제로 다른 행성 표면의 자원을 사용하고, 그 자원들을 우주인의 임무에 사용할 수 있도록 화학적으로 변환시키는 첫번째 실험이라는 점에서 역사적인 일"이라고 말했다.

이번 실험이 특별한 이유는 화성의 다른 계절과 낮과 밤 등 다양한 조건에서 7번의 실험을 통해 산소를 생산해 냈다는 점이다. 이는 화성의 다양한 환경조건에서도 산소 생산이 가능한 것을 보여준 것이다.

현재 MOXIE 장치는 화성탐사 로버 '퍼서비어런스'에 장착할 수 있도록 설계됐다. 이 장치는 로버의 탐사 일정과 임무에 따라 주행을 시작하고 종료되는 짧은 시간 동안 작동하도록 제작됐다.

이 장치는 먼저 오염물질을 제거하는 필터를 통해 화성의 공기를 빨아들인다. 이때 공기는 가압되고 고체산화물 전기분해장치(SOXE)에 보내져 전기화학적으로 산소 이온과 일산화탄소로 분리한다.

다음으로 산소 이온은 분리되고 재결합돼 우리가 숨쉴 수 있는 산소가 만들어진다. 이때 MOXIE 장치는 일산화탄소와 기타 다른 가스를 대기중으로 방출하기전 그 양과 순도를 측정한다.

연구진은 퍼서비어런스가 2021년 2월 화성에 착륙후, 1년간 7차례에 걸쳐 MOXIE 장비를 가동했다. 매번 예열하는데 몇시간이 걸리고, 다시 전원을 끄기 전에 산소를 만드는 데 또 한시간이 걸렸다.

MOXIE 장치가 화성의 대기 조건 변화에도 잘 작동할 수 있는지 확인하기 위해 가동 시간을 낮이나 밤, 그리고 계절에 따라 각기 다른 시간에 가동했다.

화성의 대기는 지구보다 훨씬 더 다양하다.

호프만 교수는 "화성의 공기 밀도는 1년 내내 2배 정도 변할 수 있고, 온도는 100도 이상 차이가 나는데, 이 장치는 이번 실험을 통해 어떤 계절이든 가동이 가능하다는 것을 보여줬다"고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자