금성을 테라포밍할 가장 빠른 방법은?

금성은 지구에서 가장 가까운 지구형 행성으로 지구 자매 행성으로 표현할 수 있다. 2020년에는 금성 대기에서 생명 활동에 의해 발생하는 가스가 발견되어 큰 화제를 모으기도 했다. 하지만 금성은 표면 온도가 460도에 이르고 하늘은 두꺼운 황산 구름으로 뒤덮인 지옥 같은 환경이기도 하다. 이런 금성을 제2의 지구로 만드는 일명 테라포밍(Terraforming)이 가능할까.

앞서 밝혔듯 금성 표면 온도는 460도로 태양계에서도 단연 뜨거운 행성이다. 이유는 극단적인 온실 효과 때문. 잘 알려진 것처럼 이산화탄소는 강력한 온실가스로 지구 대기 이산화탄소 농도가 0.03%d서 0.04%로만 늘어도 지구 환경에 큰 영향을 미치고 있다. 그런데 금성에선 무려 대기 중 97%가 이산화탄소다.

한편 금성은 지구와 거의 같은 크기이기 때문에 표면 중력도 지구의 90%로 거의 같다. 낮은 중려 환경에 올 있으면 인체에 다양한 영향을 미칠 걸 알고 있는 만큼 중력이 지구에 가깝다는 건 이주 대상으로는 상당히 큰 장점이다.

금성을 테라포밍하려면 먼저 금성 대기를 구성하는 기체를 제거해야 한다. 걷한 가스를 제거하는 방법은 여러 가지가 있다. 이 가운데 하나는 위성에서 레이저를 조사해 표면을 가열, 대기를 우주로 방출시키는 것이다. 하지만 이 방법으론 인류가 만들어낼 에너지보다 수천 배 전력과 수천 년에 걸친 시간이 걸리기 때문에 현실적이지 않다.

또 다른 방법은 화학 반응을 이용해 이산화탄소를 다른 화합물과 결합시키는 방법이다. 구체적으론 수성에 칼슘과 마그네슘 등을 채굴하고 매스드라이버를 이용해 금성에 보내는 방법을 생각할 수 있지만 여기에는 엄청난 양의 광석을 금성에 보내야 하기 때문에 역시 현실적이라고 말할 수 없다.

그래서 고안한 금성 냉각 방법은 금성과 태양 사이에 거울을 두고 햇빛을 차단하는 것이다. 거울은 알루미늄 호일처럼 얇은 금속으로 충분하지만 큰 거울 하나라면 태양 압력으로 위치가 어긋나 버린다. 따라서 거울은 여러 파트로 나뉘어질 필요가 있다.

금성 옆에 보조 거울을 설치하는 이 방법이라면 보조 거울에서 반사된 태양광으로 주요 거울을 통해 태양을 가려도 2∼30년간은 고온 고압 상태가 계속된다. 60년 뒤에는 기온이 31도가 될 때 이산화탄소가 액체가 되어 비처럼 지상에 쏟아진다.

1세기 이상에 걸쳐 이산화탄소 비가 기온이 영하 81도가 될 때 이산화탄소 바다가 얼어 이번에는 이산화탄소 눈이 내리기 시작하고 이에 따라 압력도 낮아진다. 이는 고온 고압 문제는 해결했지만 이주하려면 너무 추워진다. 하지만 지표를 따뜻하게 하거나 또는 대량 이산화탄소가 금성을 불덩어리로 만들어 버리기 때문에 고생이 물거품이 된다.

해결책 중 하나는 얼어붙은 이산화탄소를 플라스틱으로 덮어버리는 방법이다. 하지만 이 방법으론 화산 활동으로 이산화탄소가 가열되는 위험이 있다. 또 다른 해결책은 얼어붙은 이산화탄소를 대량 드라이버에서 발사하는 것이지만 앞서 밝혔듯 대량 물체를 우주로 쏘아 올리는 건 힘든 일이다.

대량 이산화탄소가 있다는 문제 외에 테라포밍에는 대량 물이 필요하다는 과제도 남아 있다. 물 확보 대상으로 유망한 건 지구보다 2배에 달하는 물을 가진 목성 제2 위성인 에우로파다. 에우로파 얼음을 잘라 매스드라이버로 금성에 보내기 위한 물 부족 문제를 해결할 수 있다. 매스드라이버에서 대량 물체를 쏘아 올리는 게 현실적이지 않다고 생각할지 모르지만 우주에 띄운 로프를 이용해 두 행성간 자재 상호 작용을 하는 스카이훅이라는 기술과 매스드라이버를 함께 이용하면 비교적 저렴한 비용으로 에우로파 얼음을 금성애 보낼 수 있고 금성에 있는 이산화탄소를 에우로파에 보낼 수 있다.

같은 방법으로 과잉 질소를 제거하고 대기압을 내리면 몇 세기 뒤에는 금성은 얼어붙은 바다를 갖게 된다. 이 때 금성을 우주에서 보면 지금과는 많이 달라보일 것이다. 이산화탄소 문제가 해결되면 거울을 제거해 금성을 알맞은 따뜻함에 맞춰 다시 가열한다.

금성의 하루는 길고 지구 1일로 환산하면 117일이기 때문에 이대로는 금성 절반은 작열하고 나머지 절반은 극한의 땅이다. 따라서 보조 거울을 이용해 금성 밤낮을 조절할 수 있다. 이 어 대량 조류를 살포해 광합성을 실시하고 산소를 만들어낸다. 이는 35억 년 전 지구에서 일어난 것과 같은 과정이다.

또 땅을 갈아 지소 고정 식물을 키워 유전자 공학으로 금성 환경에 적응할 수 있는 생태계를 만든다. 이렇게 하면 금성은 점차 푸른 별이 된다. 마지막으로 금성이 지구와 같은 대기 조성이 몇 천 년은 걸린다고 생각하지만 온도와 대기압은 지구와 같기 때문에 금성 이주민은 보통 복장과 가스마스크만 있으면 금성 표면을 산책할 수 있다.

테라포밍 과정에서 생긴 이산화탄소와 질소는 화성 등 새로운 행성을 테라포밍하는 데 필요한 에너지원으로 할 수 있을지도 모른다. 여기까지가 현대에도 비교적 손에 닿을 만한 기술로 실현 가능하고 비교적 짧은 기간에 가능한 금성 테라포밍 방법이라는 설명이다.