영화 '마션'의 한 장면
화성탐사대가 화성을 탐사하다가 불의의 사고로 인해 팀원 한 명을 화성에 남겨둔 채 지구로 귀환합니다. 탐사대원들은 그가 죽은 줄 알기 때문이죠. 하지만 그는 죽지 않았습니다. 하지만 지구에서 구조대가 올 때까지 무려 4년을 버텨야 합니다. 턱없이 모자라는 식량으로 어떻게 살아남을 수 있을까요?
아마 무슨 이야기인지 다들 아실 것입니다. 2015년 개봉했던 영화 마션의 줄거리죠. 주인공인 마크 와트니를 연기한 맷 데이먼이 살아남기 위해 고군분투하는 장면이 정말 인상적이었는데요. 그 중에서도 가장 눈길을 끌었던 것은 바로 감자를 재배하는 것이었죠. 자신의 전공인 식물학 덕분에 우주에서 살아남을 수 있었는데요. 정말 우주에서 감자를 재배하는 것이 가능할까요?
◆영화 속 우주 재배법 가능할까?
영화 속에서 맷 데이먼은 우주선에 온실을 만든 후 화성의 흙을 깔고, 감자 눈이 있는 부분을 잘라 심습니다. 그리고 비료 대신 자신의 배설물을 뿌리죠. 현재 시행되고 있는 농법과 크게 다르지 않습니다.
이에 대해 유타주립대 농작물생리학과의 브르스 버그비(Bruce Bugbee) 교수는 “충분히 가능한 일”이라고 주장합니다. 또 화성 사막 연구 센터에서 승무원으로 있었던 식물학자 폴 소코로프(Paul Sokoloff) 박사 역시 “화성에 온실을 설치할 경우 식물재배는 충분히 가능한 일”이라고 설명했습니다.
정말 그럴까요? 미국 항공우주국은 2015년 우주정거장에서 로메인 상추를 재배하는 데 성공했습니다. 우주 비행사들이 상추를 시식하기도 했죠. 우주정거장 내부는 햇빛과 중력이 없어 식물이 자라기 어려운 환경. 하지만 나사는 물로 식물을 키우는 ‘베지(Veggie)’라는 수경 재배 장치에서 빨강·파랑의 발광다이오드(LED) 빛으로 채소를 재배했습니다.
중국농업대 연구진이 인공 월면토에 박테리아를 넣고 키운 담배 식물. 박테리아는 식물 성장에 필수적인 인을 제공했다./Yitong Xia
◆미국·중국 등 연구 활발
미국 만이 아니죠. 중국은 달에서 식물 재배에 성공했습니다. 충칭대 연구진은 2019년 1월 달 뒤편에 착륙한 창어 4호에 식물 생육 장치를 실어 보냈는데요. 여기서 목화씨가 싹을 틔웠다고 합니다. 충칭대 연구진은 목화에 이어 유채와 감자도 싹을 틔웠다고 밝혔습니다.
화성 표면을 공기를 함유한 물질로 덮으면 식물이 자랄 수 있는 환경으로 만들 수 있다는 연구 결과도 있습니다. 2019년 미국 하버드대의 로빈 워즈워스 교수 연구진은 에어로겔(aerogel)로 화성 표면을 덮어 자외선을 차단하고 온도를 높일 수 있음을 입증했다고 밝혔는데요. 유리를 만드는 규소가 산소와 결합한 이산화규소가 성글게 얽혀 있는 물질인 에어로겔은 인간이 만든 가장 가벼운 고체. 달이나 화성까지 가져가는데 부담이 적은데요. 이 에어로겔로 온실효과를 만들면 화성에서 농사를 짓는 것이 가능하다는 이야기입니다.
더 나아가 중국 베이징농대 쑨전차이 교수팀은 지난달 10일 과학 저널 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’(Communications Biology)에 재미난 연구결과를 발표했습니다. 달 토양을 모방한 인공 월면토에 특정 박테리아를 추가, 담배속(屬) 식물을 키워내는 데 성공했다는 건데요. 비결은 바실러스 무실라기노서스, 바실러스 메가테리움, 슈도모나스 플루오레센스로 불리는 박테리아 3종. 이 박테리라는 식물이 성장하는데 필수적인 인을 만들어냅니다. 덕분에 식물이 자라는 데 필요한 미생물이나 무기물질이 부족한 월면토에서도 식물이 자랄 수 있다는 거죠.
대부분 공기로 채워진 반투명 물질 '에어로겔'. 화성 표면을 에어로겔로 덮으면 식물이 자랄 수 있는 환경으로 만들 수 있다는 연구 결과가 나왔다./NASA
◆원산지 ‘달’ 농산물 등장할 듯
미국·러시아·중국은 2030년 이후 달에 상주기지를 둔다는 목표입니다. 달 기지를 두려면 그곳에서 직접 식물을 키워 음식을 공급할 수 있는 환경도 필요합니다. 지구에서 모든 것을 실고 가기에는 비용 부담이 너무나 크기 때문이죠.
따라서 영화 속 맷 데이먼처럼 우주에서 활약하는 식물학자가 늘어날 것 같은데요. 몇 년 내에 원산지가 달이라고 표기한 농산물을 볼 수 있을지도 모르겠습니다.