교육부 산하 우주탐사연합연구센터가 조직하고 충칭대학이 선도한 과학지식보급을 위한 ‘달표면 마이크로 생태계’가 달 탐사위성 창어(嫦娥) 4호의 첫 승객이 될 전망이다. 이 생태계는 창어와 함께 2018년 달표면에 착륙하여 인류 최초의 달표면 생물실험을 진행할 예정이다.

‘달표면 마이크로 생태계’는 특수 알루미늄 합금소재로 제작된 원주형 ‘파이프’로 높이 18cm, 직경 16cm, 용적량은 약 0.8m3, 총 중량은 3kg이다. 겉으론 작아보이는 이 ’파이프’ 내부는 상당히 큰 데 안에 감자씨, 애기장대씨, 누에고치알, 토양, 물, 공기, 카메라, 정보전송시스템 등 과학연구 설비를 넣을 예정이다.

과학자는 이 작은 공간 안에 동식물 생장환경을 조성해 생태순환을 실현할 계획이다. 진공, 마이크로 중력, 극단 온도차가 있는 외부환경에서 ‘달표면 마이크로 생태계’ 내부온도는 1~30℃를 유지하고 적당한 습도를 유지하도록 설계되었으며 광도관을 통해 달표면 자연광선을 끌어들임으로써 식물생장에 필수적인 환경을 조성할 예정이다.

식물은 광합성작용을 통해 탄수화물과 산소를 만들어내 누에고치에게 공급할 예정이다. 누에 생장과정에서 만들어지는 이산화탄소와 분뇨 등은 식물 생장에 필요한 요소이다. ‘달표면 마이크로 생태계’의 달착륙 후 100일 안에 마이크로 생태순환을 실현할 것이다.

이번 달표면 생물실험의 목표는 달표면에서 동식물의 생명주기를 실현하는 것이다. 과학자는 100일간의 실험 대상으로 감자, 애기장대, 누에고치를 선정했다. 감자와 애기장대는 뿌리를 내리고 싹을 틔울 것이며 달표면에서 처음으로 꽃을 피울 것으로 기대된다. 감자는 인류의 우주 식량 공급원으로 이번 실험 의미가 상당히 크다. 누에고치알은 달표면 생태계에서 부화를 거쳐 애벌레로 발육한 후 성충이 되어 탈피 후 나비가 되는 생명주기를 겪을 것이다. 이번 우주 생물실험은 소형 카메라를 통해 전세계에 생중계될 것이다.

이번 ‘달표면 마이크로 생태계’ 실험은 작년 NASA정거장에서 피운 우주 첫번째 꽃과는 달리 실험이 진행되는 곳은 지구에서 38만km떨어진 곳으로 지표면에서 불과 300여km밖에 떨어지지 않은 국제 우주정거장에 비해 훨씬 더 먼 곳이다.

‘달표면 마이크로 생태계’의 총설계자이자 교육부 우주탐사연합연구센터의 셰겅신(谢更新) 부주임은 이번 실험은 매우 획기적이고 미래에 인류 외계별 생존에 중대한 의미를 가진다고 밝혔다.