쥘 베른의 SF소설 《달나라 탐험》은 플로리다에서 우주비행사 세 명과 개 두 마리를 태우고 달에 가는 모험이야기이다. 이 소설에서 우주선은 달에 도착하는 데 97시간이 걸렸을 뿐이고, 실제로도 아폴로 11호는 4일째가 되어 달에 도착했다. 반면 1975년 출발한 바이킹1호는 평균 초속 20 km정도로 날아갔음에도 10개월이 걸려 화성에 도착했다. 쥘 베른은 달에 가는 여정에 유성과의 충돌이나 산소의 부족 문제, 그리고 궤도이탈과 같은 구체적인 난관과 모험을 설정한 바 있다. 1860년대에 지어진 소설인데도 불구하고 상당히 현실감 있게 묘사하고 있다. 하지만 이곳 화성에서는 일단 우주선이 평평한 지대인 북부 지역에 안전하게 착륙했다고 가정해본다. 물론 지구로 되돌아 오기에는 이미 늦었다. 이들의 임무는 생존이며, 이것은 필연이다. 이들은 20년 전 이루어진 바이오스피어2 실험에서 얻어낸 지식과 교훈을 기반으로 화성에 도시를 건설할 모든 준비를 마쳤다. 이들이 지구에서 출발할 때 잇달아 발사된 화물로켓은 중장비와 건축재료를 싣고 조만간 산화철이 주성분인 모래 지역 ‘아라비아의 땅’에 도착할 것이다. 곧바로 이들 착륙선들이 도착한 위치를 찾고 중장비와 건축 재료들을 우리가 착륙한 곳으로 이송해와야 한다.
이제부터 본격적으로 화성 도시 건설이 필요하다. 과거의 바이오스피어2는 폐쇄순환계이긴 했지만 몇 년 간의 준비를 통해 사막, 대양, 열대우림과 습지 같은 야생 생물군계와 150여 종에 이르는 다양한 농작물 및 4,000 여 종에 달하는 생물들을 직접 키우며 독립된 생태계를 빠르게 구성할 수 있었다. 또 밀폐된 공간의 기압조절을 까다롭게 따로 할 필요가 없었다. 물론 이 실험의 초기에 산소가 빠르게 사라진 사건만 제외하면 말이다. 하지만 이제는 과거의 실수를 반복하지 않도록 과도한 퇴비를 줄이고, 이산화탄소를 흡수하지 않는 특수콘크리트를 준비했기 때문에 이곳에서 귀한 산소가 갑자기 사라지는 것은 차단할 수 있다. 하지만 이곳 화성에서는 바이오스피어2의 경우처럼 폐쇄순환계를 구성하지만 상황은 지구에서의 경우와 상당히 다르다. 화성의 대기압이 지구의 100분의 1 수준이기에 모듈 내부에서 거주자가 생활에 무리가 없도록 하려면 실내 기압을 증가하여 일정한 수준을 유지하는 작업을 거쳐야 하기 때문이다.
우선 모든 도시 설계를 위한 동력 공급원을 마련한다. 태양열판을 우선 도시 주변에 설치하여 규모는 작지만 기본 동력을 지속적으로 공급할 수 있도록 준비한다. ‘화성의 흉터’라고 불리는 협곡의 입구에는 극심한 일교차를 이용한 일교차 발전 설비와 송전선을 설치하여 도시의 주 전력 공급원을 마련한다. 대기가 희박하기 때문에 햇볕을 받는 부분은 온도가 상당히 올라가기 때문이다. 아울러 협곡 아래에 설치한 부분은 햇볕이 닿지 않고 항상 그늘 속에 있으므로 상당한 온도차를 유지할 수 있게 된다. 극지에 새로운 도시를 건설하게 되면 극관 지역의 얼음을 이용하여 낮은 온도 부분에 접목하면 될 것이다. 화성에선 여름의 최고 온도가 영하 33도인데다, 겨울에는 영하 100도까지 떨어지기 때문이다. 특히 극지역에서는 희박하지만 대기의 주성분인 이산화탄소가 드라이아이스로도
존재한다. 이렇게 도시의 주동력 공급원 및 보조 전력 공급원을 마련할 수 있다.
동력이 마련되면 화물착륙선에서 이송해온 주거 모듈을 설치하고 이들을 연결한 다음, 준비해간 식량과 액체 산소통을 기화시켜 실내에 산소를 공급해둔다. 이어서 기압 조절 장치를 작동시켜 모니터링하며 공기가 새는지를 파악하기 위해 24시간 기밀테스트를 실시하도록 한다. 이 작업이 마무리되면 준비해온 식물들의 씨앗을 심을 수 있는 소형 하우스 모듈을 설치해야 한다. 화성의 표면은 붉은 색을 띠는데, 이것은 대부분이 산화철 성분의 먼지로 덮여 있기 때문이다. 하지만 가져간 퇴비를 이용하여 소형 하우스 모듈에서 식물 재배를 우선 시도할 수 있도록 토양 개선을 진행한다. 이 작업과 동시에 생활에서 배출되는 부산물(인간의 배설물, 생활 하수 등)을 이용하여 퇴비를 만들기만 하면 지속적으로 농작물을 재배하는데 활용할 수 있는 순환시스템을 구성할 수 있게 된다. 이 부산물 처리 유닛은 주거 공간과 독립된 공간을 이루되, 대부분의 식물을 재배하고, 동물들을 키우는 소형 및 대형 하우스 모듈과 가까운 거리에 설치한다.
이제 물을 얻기 위한 제너레이터 탱크가 필요하다. 화성에서 물을 얻기 위해서는 크게 세 가지 방식을 적용해야 한다. 빠르게 물을 얻을 수 있는 방법은 화물 소송선에 실려온 액체수소와 화성에서 비교적 풍부하게 얻을 수 있는 산소 생성 시스템을 통해 나온 산소와 반응하여 순수한 물을 제조하는 것이다. 화성의 대기 성분의 95%가 이산화탄소이므로
탈기 시스템을 이용하면 탄소와 산소를 분리하여 산소를 비교적 풍부하게 얻을 수 있기 때문이다. 다만 화성의 대기는 희박하고 중력은 지구의 절반 이하 수준이기 때문에 수분을 대기에서 직접 얻을 가능성은 거의 없다. 우선 이 시스템을 설치하게 되면 저수조로 이어지는 배관을 빨리 마무리해야 한다. 물을 얻기 위한 두 번째 방법은 조금 멀리 떨어진 극지방의 얼음지대에서 물과 이산화탄소로 이루어진 얼음을 공수해오는 일이다. 그러나 이 방법 역시 물과 이산화탄소의 얼음에는 물의 함량이 매우 적으므로 물을 얻는데 오랜 시간이 걸린다. 마지막 방법은 과거에 물이 존재할 때 대지에서 생성된 것으로 보이는 화성의 침철석[FeO(OH)]으로부터 하드록시기(-OH)를 분리하고, 여기에서 다시 순수한 수소기체를 분리해내는 것이다. 이 하드록시기는 반응성이 좋기 때문에 곧바로 수소기체를 분리해내어 산소와 반응시켜야 한다. 이 역시 시간이 다소 오래걸리긴 하지만 극지의 얼음에서 물을 얻는 방법보다는 안정적이다. 이렇게 얻은 수소와 대기에서 분리한 산소를 반응시켜 순수한 물을 얻을 수 있게 된다. 참고로 하드록시기(-OH)는 높은 반응성은 지니므로 살균소독제로 활용할 수 있다는 장점도 있다. 물론 화성에서 발견되는 또 다른 광물인 암염(NaCl)을 물에 녹여 내어 전기분해를 이용하면 살균소독성분이 훨씬 강하고 보다 안정적인 잔류염소 성분을 만들 수 있다. 이를 상수 공급원에 투입하여 보급수 라인에 잔류염소 수준을 0.5 ppm정도로 유지하면 지구의 수돗물과 같은 살균되고 안정적인 물을 얻어낼 수 있게 된다.
이제 기본적인 도시의 구조가 마련되었으므로, 매일 식물을 재배하고 데려온 동물들의 상태를 확인하는 일과에 집중한다. 지난 바이오스피어2의 실험에서는 주변 환경과 완벽히 차단된 폐쇄순환계를 구성하긴 했지만, 당시에는 창문을 통해 방문하는 가족들을 매일 볼 수 있었다. 하지만 이곳 화성은 우리 뿐이다. 지구는 이제 푸른 점으로 보일 뿐이다. 당분간은 해야 할 일이 많고, 가져온 코카콜라와 땅콩버터를 먹으며 잠시나마 지구의 가족을 잊고 지낼 수는 있을 것이다. 하지만 이 행성에서 인간은 정말로 우리뿐이라는 사실이 팀원들을 의기소침하게 하기도 한다. 그래도 화성이 흥미로운 점들을 몇 가지 발견할 수 있다. 화성의 중력은 지구의 40% 수준이므로 몸무게가 190 kg까지 살이 쪄도, 지구에서처럼 75kg정도로 느껴질 것이다. 관절에 무리가 가진 않을 것이고 당분간은 다이어트에 신경쓰지 않아도 될 것 같다. 다만 넘어졌을 때 땅을 짚을 수 있게 팔을 돌릴 수만 있다면 말이다. 태양과 같이 큰 행성이 아니라서 다행인 점도 있다. 중력이 너무 큰 나머지 코카콜라를 마시기위해 기중기를 이용하고 싶진 않으니까 말이다.
화성의 하루는 지구와 거의 비슷한 24시간 39분 정도이므로 크게 스트레스를 받지는 않을 것이다. 그리고 화성의 자전축도 지구와 유사한 각도로 기울어져 있어, 창문을 통해 계절의 변화를 이따금씩 즐길 수 있을 것이다. 다만 공전 주기가 686.98일 이기에 각 계절은 지구의 2배 길이에 가깝다. 물론 모든 생활은 모듈 내에서 이루어지므로 이곳에서는 천둥번개나 비를 볼 수는 없을 것이다. 하루의 바쁜 일과가 끝나면 무척 심심하고 단조로울 것이다. 바이오스피어2처럼 커다란 돔으로 이루어진 대형 하우스 모듈을 설치하는 동안은 상당기간을 땅콩만한 모듈 속에서 사람들과 부대껴야 한다. 하지만 그대신 설치되어 있는 실험 모듈에 뿌려 둔 보리와 홉이 다 자라게 되면 이들을 수확하여 함께 배양한 효모를 넣고 내가 좋아하는 맥주를 만들어 마실 수 있게 된다. 이것이 하나의 위안이 되고 있다. 화성에서는 산소를 싫어하는 효모들을 배양하기에 좋은 조건을 마련할 수 있다는 장점도 있다. 게다가 월동 작물인 보리를 키우기에 이곳은 안성맞춤이다. 이제 몇 달만 기다리면 줄리 런던이 부른 “Fly to the Moon”과 우주소녀(Cosmic
Girls)가 우리를 위해 지어준 “Fly to the Mars”를 들으며 맥주를 마실 수 있게 될 것이다.