1. 생존한 마크
영화 마션에서는 화성 아키달리아 평원 NASA 아레스 3 탐사대가 18일째 탐사하는 장면부터 시작합니다. 이 날은 모래 폭풍이 올 것을 알고 있었는데 예상보다 폭풍의 위력이 너무 강하여 아레스 3 탐사대를 이끄는 대장인 멜리사가 임무를 중단하고 이륙을 택합니다. 모래폭풍을 뚫고 상승선으로 이동하던 중 마크가 안테나 같은 파편에 맞고 날아갑니다. 그가 사망했다고 판단하고 이륙하게 됩니다. 뉴스 속보로 NASA에선 아레스 3 탐사대의 일과 마크가 사망했다고 방송합니다. 방송과 팀원들이 생각한 사실과는 다르게 마크는 극적으로 생존하여 홀로 화성에 낙오되고 맙니다. 기지로 돌아간 마크는 상처를 홀로 치료하고 기지와 통신을 시도하였지만 실패하였고 일지로나마 자신의 기록을 남기고 생존을 위해 애써봅니다. 팀원들이 자신 포함 6명이었으니 식량을 쪼개면 400일 치가 마련이 되고 나머지 3년 치는 자신이 식물학자이므로 식량 재배를 해보겠다고 합니다. 기지의 한 공간을 비닐로 감싼 뒤 그곳으로 화성의 흙을 퍼 나릅니다. 그리고 모아둔 인분을 거름으로 감자를 심었습니다. 농사를 짓기 위해선 물도 필요하기에 방법을 생각하다 화성 하강선에 남은 로켓 연료에 이리듐 촉매를 첨가해 질소와 수소로 분리 후 그 수소를 작은 공간에 몰아넣고 불태우면 물이 만들어지나 1차 실험에서 폭발하여 실패하고 맙니다. 2차에선 물 만들기에 성공하였습니다. 54일째 감자의 싹이 난 걸 발견합니다.
2. 생존 확인
반면 지구에선 그를 추모하고 NASA에선 빈센트라는 화성 탐사 책임자가 다음 화성 탐사를 위해 위성 사용을 허가를 받기 위해 국장실에 방문하여 설득에 성공합니다. 이에 위성 통신부 민디가 빈센트의 메시지에 화성의 해당 구역을 확인. 마크의 생존을 확인하게 되었고 빈센트에게 알려주자 긴급하게 중요 사무요원들이 회의실로 모입니다. 마크의 생존 확인에 대해 알려야 하는지 고민을 하자 빈센트가 팔천만 km 떨어진 곳에 혼자 있고 자길 포기한 줄 알 텐데 정신적으로 어떨지 무슨 생각을 하고 있을지 생각해 보라고 합니다. 국장은 기자회견을 열고 기자들의 질문에 답합니다. 한편 70일째 화성에 있는 마크는 화성 생활을 장기적으로 생각하며 다음 아레스 4 탐사대가 스키아파렐리 분화구에 착륙하게 되어있는데 자신이 있는 곳에서 3,200km 떨어진 곳이라서 이동을 생각하지만 두 가지 문제가 있습니다. 첫째, 작동하는 로버가 한 대뿐이고 최장 35km 운행 후엔 기지에 연결해 충전해야 된다고 합니다. 두 번째, 분화구까지 가는데 50일쯤 걸리는데 최소한의 생명유지장치로 로버 안에서 50일을 지내야 한다는 것이라고 합니다. 자신의 과학지식을 총동원하여 해결방안을 찾기로 결심합니다. 2대인 로버 중 작동하지 않는 로버의 배터리를 작동하는 배터리에 장착하여 수명을 늘렸지만 밤의 기온이 뚝 떨어져 히터를 켜야 하는데 켜면 배터리가 빨리 닳고 안 켜면 체온이 떨어지는 문제점이 있습니다. 지구에선 마크의 생존 확인을 발표한 후 구조 관련 회의와 기자들을 성대하느라 정신이 없습니다. 그리고 NASA 비행 감독관 헨더슨이 대원들에게 마크의 생존을 알려야 한다고 안건을 꺼내니 구조 계획이 서면 알리자고 국장이 말합니다. 화성 생활 79일째이자 감자를 심은지 48일째 감자를 수확하여 큰 건 먹고, 작은 건 다시 심습니다. 마크의 이동을 보면서 무얼 할지 감이 온 빈센트는 화성 지도를 보며 그의 목적지를 짐작하고 제트추진연구소에 갑니다. 화성에서 패스파인더를 찾은 마크와 지구에서 그걸 만든 참여자들을 만난 빈센트. 한 장면의 사진 송출밖에 안되고 카메로 돌리는 걸로 Yes 또는 No의 답변을 주는 거밖에 못하지만 자신의 생존을 알려 마크는 기뻐하는 것도 잠시, 다른 대화법을 생각해보고 그 대화법으로 인하여 좀 더 복잡한 대화를 할 수 있는 방법을 NASA의 천재들이 알려줍니다. 그리고 마크의 생존을 대원들에게 알려줍니다.
3. 마크를 구하러 가자
134일째 에어 로크에 구멍이 뚫려 오작동으로 폭파하고 위기에 처하자 지구에서도 다급해집니다. 마크와 대원들은 서로 연락을 취할 수 있게 되었습니다. 폭파한 기지를 정리하며 다시 또 생존에 대해 생각하고 지구에서도 마크의 생존을 위해 보급선을 최대한 빨리 발사할 수 있도록 노력합니다. 보급선 발사일 모두의 염원으로 이륙이 되고 모두들 성공하나 싶었으나 폭발하여 절망합니다. 이 소식이 마크에게도 전달되고 혹시 모를 상황에 대비하여 대장에게 유언을 남깁니다. 중국 국가 항천 국에서 같은 과학자를 살리기 위해 자신들의 로켓을 구조에 쓰도록 도와 한 번의 기회가 더 생깁니다. 우주역학팀의 리치는 자신의 역학으로 마크를 구하는 방법을 생각해냅니다. 그 방법은 헤르메스를 다시 돌려보내는 것이었습니다. 지구 진입을 위한 속도를 줄이는 것이 아닌 속도를 올려 지구 궤도에 진입하지 않고 지구 중력을 이용하여 가속하고 항로를 바꿔 보급선과 도킹하여 필요한 식량을 싣고 화성을 향해 가속 근접 통과하고 마크는 화성 상승선을 타고 올라와 헤르메스를 타고 지구로 돌아오는 것입니다. 리치의 설명을 듣고 탐사대원들은 마크를 구하러 가자고 결정합니다.
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