‘우주 식물 재배’는 항공우주는 물론 생명과학 분야 과학자들에게 매우 중요한 프로젝트다. 먼 거리를 비행하는 우주인의 식량문제 해결은 물론, 식물의 산소 생성 기능을 이용해 우주를 인간이 살 수 있는 공간으로 바꿀 수 있는 획기적인 방법을 찾을 수 있기 때문이다.
그러나 우주에는 태양복사에너지, 햇빛, 방사선 등 식물이 자라는데 영향을 미치는 변수가 매우 많다. 가장 큰 변수는 중력이다. 중력이 거의 없는 우주에서 식물의 줄기와 뿌리는 사방으로 아무렇게나 뻗으면서 자란다.
또한 중력에 대항해 세포를 지탱할 필요가 없기 때문에 세포벽도 점점 얇아진다. 세포분열 시에 염색체를 분리하는 방추사가 제대로 작용하지 못하기 때문에, 생장점 역시 재생되기 힘들고 결과적으로 성장 자체가 매우 어렵다. 그러나 우주 식물 재배가 불가능한 것은 아니다. 생장속도가 지구에서보다 현저히 떨어지긴 하지만, 우주공간에서 식물의 싹을 띄우거나 열매를 수확한 사례는 적지 않다. 앞으로의 과제는 어떻게 하면 중력을 대신할 수 있는 환경을 만들 수 있는가 하는 점이다.
미국의 시사주간지 뉴스위크에 ‘미래 생활 바꿔줄 10가지 발명’ 중 하나로 소개됐던 DNA 변형 식물도 우주 식물의 새로운 가능성 가운데 하나다. 식물씨앗과 묘목들을 우주선에 실어 보냈다가 지구로 되가져 올 경우, 우주의 무중력과 복사열 등으로 인해 식물의 DNA 구조가 변하고, 야구배트만한 오이와 베타카로틴이 27%나 많이 함유된 토마토 등이 생산 가능해진다. 이러한 DNA 변형은 가능성이 무궁무진하다.
지구의 식물을 우주에서 키우던, 우주를 이용해 신품종을 만들던 이제 식물도 우주시대를 맞이하고 있는 것은 확실하다.