화성은 지구 옆에 위치한 행성이지만, 인간이 생활하기에 적합한 환경은 아니고, 화성을 지구와 같은 환경으로 변화시키는 "테라포밍"의 방법에 대해 알아볼까 한다.
화성은 매우 건조하여, 작물 육성에 적합한 토양이 없고, 또한 화성의 대기는 얇아서, 호흡을 하기 어렵고, 항상 방사선이 쏟아지고 있다.
화성을 인류가 살 수 있는 행성으로 만들려면, 산소가 약 21%, 질소가 약 79%, 이산화탄소가 수%로, 평균 기온이 14도, 기압이 1바를의 지구와 같은 대기를 만들어야 하고, 또한 바다와 강을 만들어 생물이 서식할 수 있는 풍부한 토양으로 만들어야 한다.
대기 생산이나 토양 형성은 매우 어렵지만, 거대한 레이저를 이용하면 쉽게 할 수 있다고 되어 있으며, 화성의 지하나 극지의 빙관 안에 수분이 포함되어 있어, 얕은 바다를 만들기에는 충분한 양이 있다고 한다.
또한 화성 광물에는, 대량의 산소와 이산화탄소가 결합되어 있다.
이러한 수분이나 기체를 공기 중에 방출하려면, 열분해를 실시하고 태양과 동등한 고온으로 화성 표면을 녹여야 하는데, 현재 지구상에서 가장 강력한 레이저는 "ELI-NP"로 10페타와트 출력의 빔을 약 1조분의 1초 조사할 수 있다.
화성 표면을 녹이려면 ELI-NP의 2배 파워를 가진 레이저를 연속적으로 작동시켜야 하며 ELI-NP로는 역부족이고, 가장 간단한 방법으로 미국의 약 11배 크기의 거울 줄을, 우주에 형성함으로써 화성을 녹이기에 충분한 태양광을 모아 조사하는 방법이 소개되어 있다.
실제로 레이저가 화성 표면에 조사되면, 표면의 8미터를 녹여 세제곱미터당 약 750kg의 산소와 약 50kg의 이산화탄소가 발생, 레이저 조사가 끝나면, 실리콘이나 철 등 원소의 재가 눈이 되어 내리고, 땅속의 수분이나 극지의 빙관이 수증기가 되어 구름을 형성해 행성 전체에 비가 내린다.
이 비는 대기 중의 유해한 가스나 염소와 같은 유해한 원소를 제거하는 작용이 있어, 지구보다 염분 농도가 높은 바다가 형성된다. 산소를 포함한 대기를 만들려면 약 50년간 레이저를 계속 조사할 필요가 있다고 알려져 있다.
그러나 형성된 대기는 거의 100% 산소로 이루어져, 호흡이 어렵고 매우 타기 쉬워 인간이 생활하기에는 어려운데, 지구와 같은 대기를 만들려면 거의 100% 질소 대기로 뒤덮인, 토성 위성 타이탄에서 화성으로 질소를 운반해야 한다.
질소 운반에는, 타이탄으로 대기를 흡입하고, 압축하여 화성으로 날리는 대규모 공장을 건설하는 것이 필요, 지구와 같은 대기 형성에는 테라포밍을 시작한 지 약 100년이 필요.
이것으로 대기와 바다가 완성되었지만, 사막과 마찬가지로 생물이 존재하지 않고 새로운 생물권을 만들어내야 하는데, 먼저 바다에 식물 플랑크톤을 쏘아 번식시킨다.
그 후 동물성 플랑크톤이나 어류를 번식시킴으로써 바다 생태계가 완성. 한편, 육상 생물의 번식은, 매우 어렵고 식물의 번영에는 지표의 영양이 필요하지만 화성 지표에는 영양이 없다.
그래서 화성 진흙으로, 질소 고정균을 키워 식물의 영양을 만들어내야 하며, 화성이 안정된 환경이 되려면, 수백 년이 필요해야 인류가 살 수 있는 환경이 조성된다.
그러나 지구와 달리 화성의 핵에는, 자기장이 없기 때문에 태양풍이나 우주선으로부터 몸을 보호하기 어렵다.
그래서 원자력 발전으로 움직이는 거대한 초전도 링을 화성의 훨씬 앞쪽에 설치해, 태양풍을 가로로 받아내는 방법을 소개하고 있다.
화성의 테라포밍에는, 방대한 작업과 자원이 필요하며, 수백 년에서 수천 년이 소요된다고 하고, "테라포밍은 별들로 둘러싸인 우리의 미래를 향한 첫걸음입니다."라고 말하기도 한다.