목차
1. 미생물 공장
NASA는 2023년 6월에 화성 거주 실험인 '차피(CAHPEA)' 프로젝트를 시작했습니다. '차피' 프로젝트는 화성의 환경을 재현한 모의 화성에 총 4명이 들어가 1년간 작물 재배와 로봇 작업을 수행하는 것으로 화성에서의 생존 데이터를 쌓는 것을 목적으로 하고 있습니다.
미생물 공장
화성으로 이주하는 것을 막는 가장 높은 장벽은 식품과 의약품, 그리고 필수품을 만드는 재료를 조달하는 문제입니다. 지구에서 화성으로 가는데 2년 정도 걸립니다. 우주인 1명은 매일 1.83kg의 식량을 섭취해야 하는데, 이 계산에 따르면 우주인 6명이 화성을 간다면 최소 7351kg의 식량이 필요합니다. 다시 말해, 화성 탐사에 필요한 자원을 실어 로켓을 발사하기엔 비용과 위험 부담이 너무 큽니다.
UC 버클리 애덤 아킨 교수는 미생물 산업화 전문가입니다. 이 교수가 제시하는 해법 (합성생물학)은 화성에서 직접 제조하는 방식입니다. 합성생물학은 생명체의 유전자를 변형해 특정 물질의 생산을 최적화하는 연구분야입니다. DNA, 단백질, 인공 세포 같은 생명 시스템을 설계하고, 미생물의 대사를 조작하고 생명 반응을 통해 식품과 의약품 제조에 유용한 물질을 생산할 수 있습니다.
아킨 교수는 화성에 '미생물 공장'을 세우는 연구를 진행 중인데, 식품, 의약품 대신 미생물을 가져가 화성의 대기 물질, 태양광, 물과 합성해서 화성 탐사에 필요한 생필품의 질량을 최대 85% 줄일 수 있습니다. 또한 화성 미생물 공장을 설치하면 우주인 20명 정도가 자원 공급을 걱정할 필요 없이 화성 탐사 활동을 할 수 있습니다.
합성생물을 통한 물질 생산이 지구에서 검증되어서 화성에서도 어떤 지원도 없이 자생해서 살아갈 수단을 제공할 것이다.
화성에서 발견되는 미생물은 지구 미생물의 먼 친척일 수 있기 때문에 활용할 수 있을 것이다'
합성생물학을 이용한 물질 생산의 효율성을 높이고, 속도와 지속가능성을 높여야 한다는 연구 과제가 남아 있다.
유기체가 다양한 환경에서 어떻게 작동하는지 이해함으로써 지구 환경과 항생제 내성, 우주 탐사를 어느 정도 헤쳐 나갈 수 있을 것이다.
-애덤 아킨 교수-
아킨 교수는 우주뿐 아니라 지구의 문제를 해결하는 것에도 관심이 있는데, 농업과 산업화로 질산염과 중금속으로 오염된 토양을 박테리아 같은 미생물로 정화하는 방안을 개발 중입니다.
