1. 개요
패러테라포밍(paraterraforming, 파라테라포밍)은 우주 개척에서 테라포밍의 일종으로, 주변 환경과 격리된 구조물을 건설하고 격실 안에서 제한된 테라포밍을 진행하는 것이다.21세기의 기술로도 어느 정도 구현이 가능할 정도라 그나마 가장 현실성 있는 테라포밍 방식으로 여겨진다.
2. 방법
방법은 돔 형태의 인공구조물을 만들고 완전히 밀봉시킨 후, 내부에 지구와 같은 형태의 토양, 대기, 물을 채워넣으면 끝.물론 말이 쉽지 실제로는 무지하게 어렵다. 일단 도시 규모의 완전히 밀봉된 공간을, 그것도 다른 행성에 건축한다는 것이 상당한 기술력을 필요로 하고, 돔 내부에서 식물과 인간, 미생물 등이 완벽하게 균형을 이룬 생태계를 구축해야 한다.
현실에서 이에 가장 근접했던 구조물은 애리조나 사막에 건설되었던 바이오스피어 2 계획. 역사상 최대의 자급자족이 가능한 밀폐형 생존공간 실험이다. 근성으로 실험기간은 채웠지만, 초장부터 이산화탄소 농도조절에 실패하는 등 결과적으로 보면 완전히 실패였다.
그래도 이 실험 덕분에 여러 가지 데이터를 확보할 수 있었으며, 완전한 폐쇄 생태계를 구축하는 것이 얼마나 어려운지 역시 많이 알게 되었다.
3. 난점
3.1. 비용
바이오스피어 2는 1.275헥타르의 면적으로 건설되었으며, 자급자족을 전제로 하면 8명의 인간이 살 수 있다. 자 그럼 이 프로젝트를 진행하는데 얼마가 들었을까? 무려 1억 5천만 달러에서 2억 5천만 달러 정도로 추산하고 있다.물론 바이오스피어 2는 '생존' 자체만을 목적으로 한 것이 아니라, 어느 정도 '지구와 같은 생태 순환'을 유지하겠다는 ' 사치'스러운 요소도 들어있기는 하지만, 아무튼 비용이 엄청 든다는 것을 알 수 있다. 고작 8명을 살게 하는데 말이다. 덤으로 지구와 같은 생태순환이라는 목표는 눈 깜짝할 새에 좌절됐고, 2년간 생존시키는 것만도 힘들었다는 걸 기억하자.
이런 마당에 지구에 서울 정도 되는 크기를 돔으로 감싸는 공사를 해본다고 생각해보자. 공사비용이 가히 상상도 가지 않을 것이다. 아예 지구도 아닌 다른 천체에 이런 걸 건설하는 건 말할 것도 없다. 고작 수백톤 남짓한 우주선 하나 쏘는데 수백억 원이 드는 현실상, 다른 행성에 도시 규모의 구조물을 세운다는 것은 그야말로 천문학적 비용이 소모된다고 봐야 한다.
그리고 내부에 채워넣을 사람이 사는 데 필요한 환경을 조성하기 위해 수송해야 하는 자원의 양이 매우 어마어마할 것이다. 또한 세워만 놓으면 되는 것이 아니라 유지하기 위한 기술과 비용도 만만치 않을 것이다.
결정적으로, 저정도 돈을 들여서 얻을 수 있는 메리트가 거의 없다. 아직까지는 외계 행성을 패러테라포밍하는 것보다 지구의 환경을 보존, 정화하는 방식으로 이용하는 것이 압도적으로 비용이 적게 들면서 실용적인 효과는 훨씬 크다.
결론은 실현가능성이 없진 않지만 너무 비싸다. 따라서 이 패러테라포밍은 지구에 피할 수 없을 정도로 거대한 운석이 오거나 했을 때, 인류 절멸을 막기 위한 최후의 수단 정도로나 언급되고 있다.
비용 문제에 대한 해결책 중 하나로 3D 프린터가 거론되고 있다. 건축에 한정해 설명하자면, 건설에 필요한 자원을 지구에서 수송하는 것이 아니라 3D 프린터만 가져간 다음 현지의 자원들로 건축한다는 이론이다. 물론 현재로선 현지의 재료만으로 필요한 자재를 전부 충당하는 건 무리가 있고, 자원을 구해도 제대로 건설이 가능한 기술도 없다는 게 문제. 게다가 식량 등을 생산할 때 필수적인 유기물들은 결국 현지조달이 불가능하단 한계까지 있다.
다만 전부는 아니라도 일부라도, 예를 들어 콘크리트 같은 무게와 부피를 엄청나게 차지하는 건축자재들만이라도 현지에서 조달해 사용한다면 이걸 지구에서 운송한다고 했을 때 치러야 할 막대한 비용을 절감하는 게 가능하다. 이런 이유에서 우주 개발사업은 최대한 현지의 자원을 이용하는 쪽으로 연구를 진행하는 편.
3.2. 공기정화
패러테라포밍 시설에서 공기 정화는, 순전히 산소만 공급한다는 가정하에서는 그리 어려운 문제는 아니다.러시아에서 1965년 실험한 BIOS-3에서는, 1명의 인간에게 필요한 산소/이산화탄소 균형을 맞추는 데는 8m2의 클로렐라 풀이면 충분하다는 결과가 나왔다.
육상식물로 이걸 달성하려면 굉장히 많은 면적이 필요하지만 수생식물을 쓰면 고작 조금 큰 목욕탕 면적이면 해결할 수 있다는 것이다. 실제로 지구의 산소 대부분은 바다에서 생산된다.
3.3. 식량조달
패러테라포밍 농업 시설은 기존의 온실과 비슷하다.하지만 완전히 같지는 않다.
3.4. 환경오염
패러테라포밍 시설은 환경오염에 매우 취약하다. 지구라는 거대한 생태계는 오염 물질이 생태계에 흘러가도, 다른 지역으로 퍼져나가면서 희석되고 세균에 의하여 정화될 만한 여유가 크다.하지만 패러테라포밍 시설의 생태계는 지구보다 훨씬 작다. 이로 인해 오염물질이 생태계로 흘러가면 생물농축이 매우 빠르게 일어나고, 생물농축을 겪는 인간들은 급격히 오염물질 중독 상태에 빠지게 된다. 간단히 말해서, 농약 같은 걸 쓰면 바로 인간들 입으로 돌아온다는 뜻이다.
이 문제 때문에 바이오 스피어 2에서는 철저하게 유기농 농사를 지었고, 실험 시약조차도 함부로 사용하지 못했다.
3.5. 적대적인 외부 환경
달처럼 대기가 없거나 희박한 천체라면, 지구에서는 별 것 아니었던 운석 문제가 심각하게 다가올 수 있다. 당장 달에 있는 수도 없이 많은 크레이터가 왜 생겼겠는가? 크레이터가 많으니 패러테라포밍 시설을 건설할 장소도 충분하겠다고 마냥 좋아할 일이 아니다.지구에서야 대기가 방패 역할을 해서 별로 그렇게 보이지 않는 거지 원래 지구에도 상당한 양의 운석이 매일 떨어지며, 대부분은 대기권에서 불타서 유성이 되기에 지상에서 인지하지 못할 뿐이다. 반면 패러테라포밍 시설은 이러한 대기 마찰을 통한 보호를 기대하기 어려운데, 현재 논의되는 유력한 후보지들이 달이나 화성 같은 대기가 희박한 천체이기 때문이다.[1]
즉 지구에선 천문학 연례 행사에 불과한 유성군이 패러테라포밍 시설에선 시원한 미티어 스웜이 된다는 것. 테라포밍 시설 위치를 적절하게 선정하면 대재앙급의 커다란 운석은 피할 수 있겠지만, 미세한 운석이라도 일단 충돌하고 나면 시설 격리용 벽에 무시 못할 손상을 준다. 적절한 대책을 취하지 않으면 시설 외벽에 안쪽의 모든 걸 외부로 빨아들이는 진공 청소기 같은 구멍이 숭숭 뚫릴 것이다.
아이언돔 같은 걸로 요격할 수도 있겠으나 로켓보다 질량이 크거나 개수가 많으면 완전히 요격하기 힘들고, 무엇보다 위의 비용 문제를 더 악화시킨다는 점이 최대 걸림돌이다. 결국 외벽 자체가 높은 내구도로 받아내는 쪽이 가장 안정적이고 경제적이므로 신소재공학의 발전이 절실히 필요한 부분.
이 문제 때문에 패러테라포밍의 방식에 대한 논의도 어느 정도 바뀌었다. '도시 전체를 감싸는 커다란 돔 같은 구조'보다 '훨씬 작은 여러 개의 돔을 만들어 연결해, 하나의 돔에 운석이 충돌해 전멸해도 다른 돔들은 살아남을 수 있도록 격리하는 구조'로 만드는 것이 보다 현실적인 방안이 아니겠냐는 식으로. 하지만 이렇게 하면 거대한 '도시'가 아니라 좁고 비좁은 '기지' 내지는 '시설'의 느낌이 더 강하게 들 수밖에 없고, 이런 시설에서 태어나고 자란 사람은 광장 공포증을 기본적으로 갖게 될 것이니 인간성의 변질이라는 측면에서 문제가 있으리라 예상되고 있다.[2]
4. 창작물에서
- 시드 마이어의 알파 센타우리에 나오는 기지(=도시)가 이런 종류다.
- 아웃포스트는 지구가 운석 낙하로 절멸하고 최후의 생존자들이 외우주 행성을 패러테라포밍으로 개척하는 내용의 게임이다. 현실을 최대한 반영하려고 도입부에서부터 완전히 각잡고 하나부터 열까지 다 운빨좆망겜으로 만든게 일품.
- 플래닛베이스 또한 패러테라포밍을 다루는 경영시뮬레이션이다. 아웃포스트의 정신적 후속작으로 만들려 했는지 어려운 난이도 또한 상당부분 빼다박았다.
- Surviving Mars는 화성의 패러테라포밍을 다루는 작품으로, 거주구역인 돔에 채워넣을 산소, 물을 생산하고 자급자족 시스템을 갖추는 한편, 늘어나는 인구를 감당하기 위해 계속해서 시설을 짓고 유지하려면 화성의 천연자원을 싹싹 쓸어담아야 하는데, 이 와중에 설계 미스와 적대적 외부 환경[3]이 겹치면서 기껏 만든 기지가 폭삭 망하는 등 패러테라포밍의 어려움을 매우 충실히 구현했다. DLC에서 드디어 패러테라포밍이 아닌 화성을 녹지화하는 진정한 테라포밍을 구현했다.
- 더 퍼거토리 2부 에필로그에서 월면충무기지가 이런 형태이며, 최초 달에 세워진 대진국기, 대진 황제의 어기, 제국 회맹 깃발와 파주문월이 뒷면에 적힌 월면착륙기념 은판만은 이동되지 않고, 그 자리 그대로 기지 한복판에 위치한 월면착륙기념광장에 한중간에 따로 밀폐되어져 있다.
5. 기타
- 패러테라포밍의 현재 가장 유력한 후보지는 달과 화성이다. 일단 지구에서 가까우며, 물도 어느 정도 있는 것이 밝혀졌으므로 당장 개발하는 건 어렵지만 시작할 엄두라도 낼 수 있다. 다른 유력한 후보지인 금성은 거리는 가깝지만 온도가 너무 높고 기압도 강하므로 기술적 난점이 훨씬 크다. 부유도시 형태로 건설한다면 그나마 해볼 만하지만, 그럴 바에는 그냥 지구 상공에 건설하는 편이 훨씬 낫다.
[1]
대기가 두터운 행성은 그 대기 때문에 더 심각한 문제가 일어나므로 고려하기 어렵다. 대기가 희박한 천체에 시설을 건설해놓고 나중에 대기의 밀도를 높이는 방법도 있겠지만 그건 더 이상 패러테라포밍이 아니라 완전한 테라포밍의 영역이므로 논외.
[2]
이는 작은 크기의
세대 우주선이나
우주정거장이 인류의 보금자리로 선정될 경우에도 적용되는 문제점이기도 하다.
[3]
예시로 운석 낙하물 등의 위협 요인이 있으며 이를 막으려면 레이저 포대를 설치해야 한다.