지난 2월 18일 화성에 착륙한 탐사 로버 '퍼시비어런스(Perseverance)'에는 '목시(MOXIE·Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)'라는 특수 장비가 탑재되어 있다.
목시는 화성에서 산소를 만들어내는 장비다. 미래의 어느날 화성에서 지구로 귀환할 우주선의 로켓을 가동시키기 위해선 연료와 함께 산소가 있어야 한다. 인간 우주인이 화성에서 장기간 상주하면서 탐사 활동을 벌이기 위해서도 산소는 필요하다. 물론 산소를 지구에서 가져가는 방법도 있다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 4명의 우주인이 화성에서 활동하기 위해선 최소한 25톤 가량의 산소가 필요할 것으로 추정하고 있다. 7톤에 달하는 로켓 연료와 함께 25톤 정도의 산소가 필요하다는 것이다. 이 같은 많은 양의 산소를 지구에서 화성으로 운반하는 것은 매우 힘든 작업이다. 게다가 25톤 정도의 산소를 만들기 위해선 목시보다 훨씬 무거운 산소 제조 장비를 화성으로 가져가야한다. 목시와 같은 산소 발생기가 필요한 이유다.
목시는 화성 대기권의 96% 가량을 차지하는 이산화탄소로부터 산소를 추출할 수 있는 변환 장비다.
▲ 목시의 내부 구성
목시가 산소를 만들어내는 과정에선 섭씨 800도 정도의 온도를 견뎌야 한다. 이를 위해 목시는 고열에 견디는 니켈 합금을 이용해 3D 프린터로 부품을 만들었다. 목시의 겉은 금 코팅이 되어 있는데 적외선 열을 외부로 발산해 퍼시비어런스의 다른 부품에 손상을 주지않기 위해서다.
NASA는 목시가 지난 20일 처음으로 산소 생산 시험을 실시해 의미 있는 성과를 거뒀다고 밝혔다. 목시는 이산화탄소 분자로부터 산소 원자를 분리해내고 일산화탄소를 화성 대기권에 배출한다. 목시는 최초의 테스트에서 5g 가량의 산소를 얻은 것으로 알려졌다. 이는 우주인이 10분 정도 호흡할 수 있는 산소의 양이라는 설명이다. 목시는 시간당 10g 정도의 산소를 만들 수 있도록 설계되었다고 한다.
NASA는 목시가 생산하는 산소의 양이 아직은 적지만 이번 목시 테스트를 통해 확보한 기술을 바탕으로 화성에서 대량의 산소 생산이 가능할 것으로 보고 있다.
