외계 생명체부터 화성탐사까지

생물학으로 읽는 흥미로운 우주 이야기

 

“두근두근! 당장 우주선을 타고 싶어진다!”

_윤자영(올해의 과학교사상 수상, 『다있소 과학』 저자)

 

“외계 생명체는 정말 존재할까?” “화성에 인간이 살 수 있을까?”

한때 SF 영화에 등장했던 질문이 지금은 과학자들이 연구하는 주제가 되었다. 민간 우주기업 스페이스X의 우주여행 사업, 화성 이주 프로젝트, NASA의 달 탐사 계획, 제임스 웹 우주망원경의 외계행성 관측까지. 우주는 상상의 공간이 아니라 미래 산업과 과학 기술의 최전선이다.

 

『이 정도는 알아야 지구를 떠날 수 있지』는 우주시대를 살아갈 청소년을 위한 우주생물학 입문서다. 이 책은 청소년들이 가장 궁금해하는 질문에서 출발한다. 외계 생명체는 어디에 있을까? 우주에 가면 키가 커지는 이유는 무엇일까? 우주 비행사도 멀미를 할까? 우주에서 화장실은 어떻게 사용할까? 인간은 정말 화성으로 이주할 수 있을까? 흥미로운 질문을 따라가다 보면 자연스럽게 과학의 원리를 이해하게 된다.

 

우주생물학은 생물학을 바탕으로 다양한 분야가 한데 만나 새로운 질문에 도전하는 학문이다. 생명과학의 세포·유전·진화·생태 개념은 물론, 지구과학의 행성과 우주 환경, 화학의 유기분자와 생명 물질, 물리학의 중력과 우주 탐사 기술까지 이해하며 자연스럽게 교과 내용과 연결해 볼 수 있다. 재미있게 읽으면서도 학교에서 배우는 과학 개념을 입체적으로 이해할 수 있다.

 

한편 이 책을 진로 탐색에 활용해 보는 것도 좋다. 우주생물학자뿐만 아니라 생명과학자, 천문학자, 데이터 과학자, 우주공학자 등 미래 사회를 이끌 다양한 세계를 소개해 청소년에게 새로운 가능성을 제시한다. 우주 시대가 열리면 어떤 사람이 필요할지, 지금 무엇을 공부해야 할지 고민하는 청소년에게 현실적인 길잡이가 되어 준다. 과학을 좋아하는 학생에게는 꿈의 방향을, 진로를 고민하는 학생에게는 넓은 시야를 제공한다.

[목 차]

1부. 우주를 알아야 우주로 가지

1. 우주란 무엇일까?

2. 우주와 생물학이 만나다

3. NASA 우주생물학 연구소

4. 우주생물학자가 되려면?

5. 스페이스X가 앞당기는 우주시대

 

2부. 지구를 떠나 살 수 있을까?

1. 우주에 가면 키가 커진다?

2. 우주에서도 멀미를 한다고?

3. 우주에서 화장실은 어떻게 가지?

4. 우주인들은 무얼 먹을까?

 

3부. 지구에서 우주로 이어지는 생명의 비밀

1. 지구에서 우주로 가는 생명 이야기

2. 소행성에서 발견된 생명의 재료

3. 원시지구에서 등장한 유전물질

4. 심해에서 발견된 암흑 산소의 비밀

5. 지구는 한때 보라색 행성이었다?

 

4부. 극한 환경에서 살아가는 지구 생명체

1. 진정한 슈퍼히어로 곰벌레

2. 우주방사선을 먹는 우주 곰팡이

3. 심해의 수압을 견디는 빗해파리

4. 생존과 진화의 치트 키, 공생

 

5부. 외계 생명을 만날 수 있을까?

1. 생명체가 살기 딱 좋은 골디락스 존

2. 금성에서 포착된 생명의 신호

3. 화성에서 석유가 나온다고?

4. 토성의 위성에서 생명체를 찾아라

5. 물이나 산소가 없으면 메테인을 먹지

 

6부. 우주시대를 준비하는 환상의 팀워크

1. 외계의 신호를 들어 보자

2. 우주를 보는 눈, 우주망원경과 분광학

3. 화성 지하에서 발견된 거대한 바다

4. 첨단 공학이 밝히는 우주의 신비

 

참고 문헌

[본 문]

우주의 역사를 1년으로 압축하면, 우리 인간에게 주어진 시간은 우주 달력에서 겨우 0.2초에 불과합니다. 선사시대부터 지금까지의 시간을 모두 합쳐도 1초가 채 되지 않아요. 이 짧은 찰나에 인류는 수많은 일을 겪었고, 더 나아가 이제는 138억 년에 이르는 우주 역사를 밝혀내는 연구까지 하고 있습니다. 인간은 이처럼 짧은 시간에도 놀라울 만큼 많은 것을 해낸 신기한 생명체입니다.

_ p.14

 

발사 후 버려지던 기존의 발사체와 달리 ‘팰컨 9’는 발사체가 분리된 다음 원하는 지점에 다시 돌아와 직접 착륙하는 경이로운 장면을 보여 줬어요. 돌아온 발사체는 정비 후 다른 로켓을 발사할 때 재사용할 수 있었습니다. 당시 유튜브에서 이 발사체가 직접 착륙하는 장면을 생중계했는데요, 발사체가 착륙 지점을 스스로 찾아 안전하게 착륙하려고 자세를 조정하는 모습이 아직도 생생합니다. 그리고 마법같이 정확한 지점에 착륙한 순간, 저도 모르게 환호성을 질렀습니다.

 

발사체가 스스로 자세, 위치, 속도를 순간순간 계산하고 제어해서 완벽하게 착륙하는 모습을 보면, 마치 조종사가 직접 조종하는 것만 같았거든요. 우주항공학 및 기술의 발전이 피부에 와닿는 순간이었습니다.

_ p.44

 

우주에 가면 키가 커지고 수명이 늘어난다는 사실을 알고 계시나요? 우주생물학자가 되어야 할 이유가 하나 더 추가되었네요! 이 사실 하나만으로도 정말 우주에 가고 싶어져요. 그런데 우주에 가면 키가 커지고 수명이 늘어날까요? 이 외에도 우리 인간이 우주선을 타고 우주에 나간다면 또 어떤 신체적인 변화가 일어날까요?

_ p.51

 

멀미는 우주비행에서도 예외가 아닙니다. 고도로 훈련 받은 전문 비행사의 약 70%가 멀미를 느낀다고 합니다. 생각보다 많은 수죠? 지구에서 우리는 발바닥을 딛고 서 있는 바닥 아래로 중력이 작용하는 것에 익숙합니다. 반면 무중력 상태인 우주에서는 반고리관과 전정기관이 감지하는 정도가 지구와 전혀 달라, 몸이 어느 쪽으로 기울었는지에 대한 감각 이 뒤죽박죽 섞이게 됩니다. 우주에서는 사실 위아래라는 개념조차 모호합니다. 어디가 위이고 아래라고 말하기 어렵겠죠. 결국 우리 뇌는 우주에서 서로 다른 정보를 동시에 받아들이면서 엄청난 혼란을 겪습니다. 그 결과 어지러움, 구토, 두통, 식욕부진 등 멀미 증상이 나타납니다.

_ p.63

 

크루 드래건이 지구로 귀환한 직후, 스페이스X 팀은 우주선 상태를 점검하다가 바닥에서 정체불명의 노란 액체를 발견했습니다. 액체의 정체는 바로 탑승객들의 소변이었어요! 정밀하게 조사해 보니, 소변 저장고와 연결된 관이 떨어져 소변이 흘러나온 것으로 밝혀졌습니다. 다행히 우주선이 지구로 귀환할 때 탑승객들의 안전에는 전혀 영향이 없었고 문제도 잘 해결되었지만, 이 일로 대중들이 우주비행선 안의 화장실을 궁금해하기 시작했습니다.

_ p.67

 

우주 환경이라는 단어를 보고 눈치채셨나요? 사실 곰벌레의 생존력을 확인하기 위해 곰벌레를 우주로 보내는 실험을 한 적이 있습니다. 놀랍게도 곰벌레는 살아남아 돌아왔고요! 2007년에 유럽 우주국(ESA, European Space Agency)에서 곰벌레를 우주로 보내는 프로젝트를 진행했습니다. 실험에서 우주의 진공 상태와 극도로 강한 태양 방사선에서도 많은 곰벌레가 살아남았고, 지구로 돌아온 다음에도 정상적으로 번식했습니다. 정말 대단하죠?

_ p.132