화성을 연구하기 위해 로버, 착륙선 및 궤도선을 계속 보내고 있기 때문에 화성을 식민지로 개척하는 아이디어는 2050년 이전에 실현될 가능성이 있어 보인다. 화성 다음으로는, 타이탄을 주목해야 될지도 모른다. 타이탄을 식민지화하는 데 있어서 특별한 점은 무엇이 있을까? 이 기사를 통해 왜 타이탄이 우리 인류의 멋진 목적지인지에 대해 이해할 수 있을 것이다.

언제부터 우리는 타이탄을 주목하게 되었을까

1655년, 네덜란드의 아마추어 천문학자 크리스티안 하위헌스(Christiaan Huygens)가 토성의 첫 번째 위성으로 타이탄을 발견했다. 그러나, 20세기까지 타이탄에 대해 알려진 것이 많지 않았다. 타이탄의 특별함은 1979년 9월 1일 파이어니어 11호 탐사선이 타이탄에 날아가기 전까지 미스터리로 남아 있었다. 

과학자들이 타이탄의 데이터를 면밀히 분석한 결과 타이탄이 토성의 두 번째로 큰 위성이라고 확인했다. 그러나 타이탄이 토성의 가장 큰 위성임이 확인된 이후, 과학자들은 타이탄의 미래 식민지화 가능성에 관심을 갖게 되었다. 

보이저 1호와 2호는 1980년대에 타이탄 근처를 지나갔지만 흐릿한 대기 때문에 얼음으로 뒤덮인 타이탄의 표면을 관측하지는 못했다.

2004년, 카시니 우주선이 유럽우주국(European Space Agency)의 하위헌스 탐사선을 탑재해 최초로 토성의 궤도에 진입했다. 하위헌스 탐사선이 분리되어 타이탄에 착륙할 때까지 카시니는 토성의 궤도에 머물렀다.

하위헌스는 타이탄의 대기를 통과하면서 대기압을 측정하였고, 낙하산으로 속도를 줄여 2005년 1월 14일 마침내 타이탄에 무사히 착륙했다. 이것은 태양계 바깥쪽에서 처음으로 성공한 착륙 임무로 전 세계인들이 환호했다. 하위헌스는 타이탄 표면의 독특한 이미지를 수집했다.

이를 통해 과학자들은 타이탄에 비, 구름, 강, 호수, 지하 해수 및 기타 흥미로운 자원이 존재한다는 것을 알게 되었다. 또한 과학자들은 타이탄이 인류의 미래를 위한 완벽한 식민지 개발의 목적지가 될 수 있다고 생각하게 되었다. 

​타이탄을 식민지로 개발해야 하는 이유

카시니 하위헌스 우주탐사선이 이룩한 타이탄에 대한 놀라운 발견은 우리의 미래 문명이 타이탄을 개척해야 할 다음과 같은 구체적 이유를 제시한다.

​1. 타이탄에는 비와 함께 풍부한 물이 존재한다.

타이탄의 표면에는 풍부한 물이 있기 때문에 지구와 가장 비슷한 유일한 천체로 남아있다. 카시니 하위헌스의 탐사에 의하면 타이탄에는 해양, 바다, 호수 및 강이 있는 것으로 알려졌다. 그러나 타이탄이 받는 햇빛의 양은 지구의 1%도 채 되지 않으므로, 타이탄의 표면은 대부분 얼음으로 뒤덮여 있다. 

​따라서 타이탄의 표면에는 섭씨 영하 179.5도의 극저온에서 물 대신 메탄과 에탄이 유일한 액체로 존재한다. 또한 고체와 액체 상태의 탄화수소도 풍부하다. 

2. 엄청나게 많은 천연가스​

타이탄에 천연자원이 얼마나 많은지 알게 된다면, 지구에 천연가스가 풍부하단 생각을 바꿔야 할 것이다. 타이탄에는 지구보다 수백배 더 많은 천연가스가 있다. 그러나 타이탄의 대기에는 산소가 없기 때문에 이러한 천연가스는 발화(發火)하지 않아 현지 식민지 개척이나 공장 등에 효율적인 동력원으로 쓸 수 있다. 

3. 낮은 방사선 수치​

타이탄은 짙은 대기와 태양 자기장 때문에 가장 지구와 유사한 천체다. 따라서 두터운 대기와 태양 자기장이 위험한 이온화 방사선으로부터 표면을 보호하는 역할을 한다. 즉, 이는 타이탄의 대기가 보호해주기 때문에, 인간이 타이탄을 탐사할 때 방사선이 잠재적 위험요소가 아니라는 의미다. 

4. 타이탄의 지하 바다에서 얻을 수 있는 산소​

2014년, NASA는 타이탄의 지하에 액체 상태의 물과 용해된 소금을 함유한 바다가 있을지도 모른다고 발표했다. 과학자들은 또한 풍부한 물 공급이 인간에게 필요한 산소를 제공해 줄 수 있다고 밝혔다. 타이탄의 대기는 98%가 질소로 구성되어 있고 산소는 없다.

타이탄 개발은 지하 해양으로부터 산소를 추출하는 데만 집중하여, 이 산소와 함께 질소가 풍부한 타이탄의 대기를 이용해 호흡할 수 있는 공기를 만드는 것이다. 

5. 건축에 필요한 풍부한 소재들​

타이탄은 미래 인류 문명이 필요로 하는 복잡한 기술력을 수용할 수 있는 풍부한 천연자원을 가지고 있다. 미래의 이주민들은 타이탄 개발에 필요한 거의 모든 것을 현지에서 구할 수 있을 것이다. 타이탄의 중심부는 물을 함유한 규산염 암석으로 구성되어 있다. 

따라서, 지구에서는 아직 개발되지 않은 가장 정교한 컴퓨터와 다른 기술을 타이탄에서 완성할 수 있는 재료를 찾을 것이다. 타이탄 표면에 풍부하게 존재하는 액체와 고체 상태의 탄화수소 또한 이주민들에게는 추가적인 장점이 될 것이다. 이렇게 훌륭한 소재들은 타이탄에서 공장을 짓고 수준 높은 기술을 개발하여 인류를 우주 탐험의 새로운 단계로 도약하게 해줄 것이다. 

타이탄을 식민지로 개발하는 방법

먼 거리 때문에, 타이탄을 식민지로 개척하기 위한 여정이 당장 시작되지는 않을 것이다. 현재의 우주 개발 기술로는 지구에서 타이탄으로 가는데 7년, 돌아오는데 7년이 걸릴 것이다. 그러나 우주비행이 적절한 타이밍의 중력적인 도움을 따른다면 7년을 5년으로 줄일 수 있을 것이다.

​그러나, 우주의 무중력 상태를 고려하면, 인간이 우주에서 이렇게 긴 여행을 하는 것이 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 그래서 우주 기관들은 2040년까지 화성 식민지 개발에 더 집중하고 있다. 인류를 2040년까지 화성에 보낼 수 있게 되면 다음 목표는 화성 밖으로 나가는 것이 될 것이다.

​유로파나 타이탄이 최적의 목표가 될 수 있겠지만 유로파는 목성의 복사에너지가 유로파 궤도에 미치는 영향이 너무 커 인간이 접근하기에 쉽지 않을 것이다. 반대로 타이탄은 언제나 우리 인류를 맞이할 수 있는 천체다.

​우주 기관은 서둘러 인간을 타이탄에 보내지는 않을 것이다. 로봇 로버를 먼저 보내 타이탄 표면을 탐사하고 그곳 환경에 대한 탐사가 선행되어야 할 것이다.

​NASA가 Artemis 프로그램에 따라 화성에 유인 우주선을 보내는 계획을 준비하는 것처럼, 타이탄에 대한 훌륭한 계획도 준비되어 있다. NASA는 이미 2034년 로봇 착륙선 Dragonfly를 타이탄에 보내는 계획을 수립했다.

​Dragonfly는 초기에 2026년 타이탄을 향한 여정을 시작할 예정이었으나, Covid 19의 여파로 2027년으로 연기되었다. 따라서 2027년 출발하면 2034년 타이탄에 도착하여 32개월의 임무 수행을 시작하게 될 것이다.

2년 반이 넘는 기간 동안, Dragonfly는 타이탄을 탐사해 환경에 대한 새로운 정보를 수집할 것으로 기대한다. 탐사선은 밀도가 높고 질소가 풍부한 타이탄의 대기를 이용하여 드론처럼 비행할 것이다.

​타이탄 대기의 질소 농도는 지구보다 4배 정도 높은 점을 고려해, NASA는 Dragonfly가 이 짙고 풍부한 질소를 이용하여 비행하도록 설계에 반영할 것이다.

Dragonfly가 지구로 보내온 데이터는 미래 로버와 착륙선을 타이탄에 보내는 방법을 연구하는데 좋은 자료가 된다. 화성에 유인 우주선을 보내는 것은 2100년까지 인류가 타이탄에 가는데 중요한 동기부여가 될 것이다. 그러나 인간을 보내기 전에 먼저 고도의 기술력을 갖춘 자가수리 로봇을 보내 주거시설을 건설해야 할 것이다.

이러한 거주시설이 마련되면 잘 훈련된 우주인 그룹을 선발하여 먼저 보내게 된다. 2100년 이전까지 심우주에서 인간의 생존에 필요한 보다 진보된 추진 시스템과 우주복 및 적절한 기술력 개발이 진행되어야 할 것이다.

​1969년 최초로 인간이 달에 착륙한 이후 몇 년 이내에 진보된 기술 개발이 가능했던 것처럼, 인간이 화성에 가게 되면 같은 일이 일어날 것이다. 화성 유인 우주선 프로젝트는 심우주 인간 생존에 관한 훌륭한 벤치마킹이 될 것이다. 따라서 타이탄 식민지 개발과 다양한 탐사활동에 대한 우주인의 보호 문제는 더 이상 큰 문제가 아니게 될 것이다.

타이탄에서 정착민들은 부유도시(Floating cities)를 건설하고 타이탄의 풍부한 자원을 개발하는 산업과 함께 지구에서는 할 수 없었던 고도의 효율성을 갖춘 컴퓨터를 개발할 수 있을 것이다. 타이탄은 온도가 낮기 때문에 아주 효율적으로 고도로 발전된 컴퓨터 시스템을 운영할 수 있을 것이다.

한마디로 타이탄은 우리에게 시간이 흐를수록 적합한 기술력을 개발할 수 있는 환경을 제공해 줄 것이다. 그러나 타이탄 유인 우주선 프로젝트는 인간이 화성에 간 이후에 시작될 수 밖에 없다. 2050년까지 화성 개발에 성공하여 2100년까지 유인 우주선을 타이탄에 보낼 수 있기를 기원한다. 

FAQs

타이탄에 산소가 있는가?

타이탄의 대기에 질소는 풍부하지만 타이탄 표면에 산소는 존재하지 않는다. 그러나 2014년 NASA는 타이탄의 지표면 아래 용융된 소금을 가진 해양이 있다고 발표했다. 이 말은 곧 타이탄에 산소가 있을 수 있다는 말이기도 하다. 그러나 미래의 타이탄 개척자들이 탐험을 하기 위해서 여전히 산소 마스크가 필요하다. 한 가지 좋은 점은 타이탄의 대기에 대량 함유된 고밀도 질소 때문에 압력 방호복은 필요없을 것이라는 것이다. 

타이탄에 물은 있는가?

타이탄의 지하에는 추출하기 어렵지 않은 풍부한 물이 있다. 과학자들에 의하면 극한의 기온 때문에 표면의 물은 모두 얼어붙어 있으므로 얼음 표면 아래에서 물을 구해야 한다. 

​타이탄은 대체 무엇인가?

타이탄은 토성의 위성이자 태양계 내에서 두 번째로 큰 위성이다. 타이탄은 그 독특함과 풍부한 천연자원 때문에 관심을 받고 있지만 이제 막 탐사를 시작했다. 예정대로 Dragonfly 탐사선이 2034년 타이탄에 착륙하게 되면 이 위성에 대한 더 많은 사실을 알게 될 것이다. 

인간이 타이탄에서 살 수 있을까?

타이탄은 짙은 대기를 갖고 있지만 그 표면의 온도는 영하 179.6O C나 된다. 이런 초저온 상태에서 물은 암석처럼 단단한 얼음으로 변한다. 사람이 보호장비 없이 그 표면을 걷는다면 순식간에 얼어버릴 것이다. 따라서 현재로는 우리가 타이탄에서 생존할 기술력을 갖고 있지 않다. 그러나 2100년까지는 그 기술력을 확보할 것으로 보인다. 

​결론

타이탄은 태양계 내에서 매혹적인 천체 중 하나다. 인류는 다음 세기 전에 인간을 타이탄에 보내게 될지도 모른다. 성공 여부는 얼마나 빨리 인간을 화성에 보낼 수 있는가에 달렸다.

원본 출처 : https://www.futurespaceworld.com/why-we-should-colonize-titan-after-mars-before-2100/?fbclid=IwAR2PiyOWExB3HSKSyIoddL8SC2x8YApASd1SsmrZ-cF-SLkvdn7rEGVTl-0​