트럼프의 화성 탐사 계획, 2029년까지 실현 가능할까?

| 20250204 

도널드 트럼프 전 미국 대통령은 화성에 우주비행사를 보내는 것을 미국의 "운명(manifest destiny)"이라 칭하며, 가급적 자신의 임기 내에 이를 실현하고 싶다고 밝혔다. 그러나 이러한 목표가 현실적으로 가능한지에 대해서는 회의적인 시각이 많다. 스페이스닷컴(Space.com)은 독일 항공우주센터(DLR)의 항공우주 엔지니어인 폴커 마이발트(Volker Maiwald)와의 인터뷰를 통해 트럼프의 공언이 현실화될 수 있는 지 분석했다. 

 

스타쉽의 가능성과 한계
트럼프의 화성 탐사 계획은 스페이스X의 스타쉽(Starship)에 의존할 가능성이 크다. 스페이스X는 2026년까지 무인 화성 탐사를 진행하고, 2028년에는 유인 탐사를 목표로 하고 있다. 그러나 스타쉽은 여전히 개발 단계에 있으며, 최근의 시험 비행에서도 2단이 폭발하는 사고를 겪었다. 마이발트는 "스타쉽에는 아직 해결해야 할 과제가 많습니다."라고 말했다.

질량 문제와 소모품 회수율
마이발트 연구팀이 가장 우려하는 문제는 스타쉽 개발 속도가 아니라 탑재 중량(payload mass)이다. 연구팀의 계산에 따르면, 우주비행사, 장비, 인프라, 연료, 식량, 물, 공기 등 필수 자원을 포함한 화성 탐사 임무의 총 중량이 스타쉽 한 번의 비행으로 운반할 수 있는 한계를 초과할 것으로 예상된다. 이를 해결하기 위해 소모품 회수율(recovery rate of consumables)이 중요한 요소로 떠오른다. 이는 식량, 물, 공기를 얼마나 재활용할 수 있는지를 의미하며, 높은 회수율을 유지할수록 가져가야 할 보급품이 줄어든다. 하지만 마이발트는 "소모품 회수율 100%라는 것은 완전한 폐쇄형 환경을 의미합니다. 그러나 현실적으로 100% 회수율은 달성할 수 없습니다."라고 지적했다.

화성에서 연료 생산 가능할까?
화성에서 필요한 연료를 자체적으로 생산하는 것도 하나의 해결책이 될 수 있다. 스페이스X의 스타쉽은 액체 메탄(liquid methane)과 액체 산소(liquid oxygen)를 연료로 사용한다. 화성의 대기와 수중 얼음에서 이를 추출하려면 현지 자원 활용(ISRU, In-Situ Resource Utilization) 기술이 필요하다. 그러나 마이발트는 "현재까지 ISRU 기술이 화성 환경에서 실험된 사례는 단 하나뿐이며, 실용화 단계에 도달하지 못했습니다."라고 설명했다. 화성의 이산화탄소에서 산소를 추출하는 MOXIE(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)가 2021년에 일부 성공을 거둔 바 있다. 그러나 이를 기반으로 충분한 로켓 연료를 생산하는 것은 여전히 요원한 목표다. NASA에 따르면, 단 4명의 우주비행사가 화성에서 이륙하려면 7,000kg의 연료와 25,000kg의 산소가 필요하다.

방사선과 미세중력의 위협
화성 탐사를 가로막는 또 다른 문제는 우주 방사선과 미세중력(microgravity) 환경이다. ESA의 엑소마스 추적 가스 탐사선(ExoMars Trace Gas Orbiter)의 데이터에 따르면, 화성까지 6개월 동안의 비행에서 우주비행사들은 생애 허용 방사선량의 60%를 흡수할 위험이 있다. 또한, 미세중력 환경에서는 근육 위축과 시력 저하 등 다양한 건강 문제가 발생할 가능성이 크다.

국제 협력의 필요성과 미국의 입장
마이발트 연구팀은 국제 협력의 필요성도 강조했다. 기술 개발과 자금 조달을 위해 다른 국가들과 협력하는 것이 필수적이지만, 국제 정치적 이해관계가 복잡하게 얽힐 경우 탐사 속도가 느려질 가능성이 있다. 특히, 트럼프는 화성 탐사가 미국의 독자적 운명이라고 주장하고 있어, 다른 국가들과 협력할 의지가 있는지는 불확실하다.

마이발트는 "기술 개발에는 엄청난 노력과 시간이 필요합니다. 제가 항상 하는 말이 있습니다. 제 생전에 화성 탐사가 이루어진다면, 저는 그것만으로도 만족할 것입니다."라고 말했다. 스페이스X의 스타쉽과 기술 개발이 빠르게 진행된다 해도, 2029년까지 화성에 인간을 보낸다는 목표는 현실적으로 어렵다는 분석인 것이다. 다만, 무인 탐사와 기반 시설 구축이 선행된다면 2030년대 중반 이후에 유인 탐사가 실현될 가능성은 있다. 

 

은이은 기자 | unyiun@outlook.kr