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135억년전 우주 탄생 볼 수 있는 우주망원경 제작

이광열 기자 | 기사입력 2015/04/22 [22:39]
허블 망원경 임무 시작 25주년, 100배 성능 ‘타임머신 망원경’

135억년전 우주 탄생 볼 수 있는 우주망원경 제작

허블 망원경 임무 시작 25주년, 100배 성능 ‘타임머신 망원경’

이광열 기자 | 입력 : 2015/04/22 [22:39]
135억년 전 우주 탄생의 과정을 볼 수 있는 고성능 우주망원경의 가동이 추진된다.
 
미국 항공우주국(NASA)은 허블 망원경보다 성능이 100배나 뛰어난 제임스 웹 스페이스 망원경(JWST)을 2018년부터 가동할 계획이라고 22일 밝혔다. JWST에 대한 극저온 실험은 미 텍사스주 휴스턴 소재 존슨우주센터에 있는 거대한 진공실험실인 ‘챔버A’에서 진행된다. 24일은 허블 망원경 임무 시작 25주년이다.
 
▲ 빅뱅 이후 우주 탄생 초기 모습을 관측하는 것으로 135억년 전까지 되돌아 볼 수 있는 강력한 ‘타임머신 망원경’인 제임스 웹 스페이스 망원경(JWST)의 회로판을 미 휴스톤의 NASA 우주센터의 실험실에서 연구원들이 점검하고 있다.     © NASA/Chris Gunn
 
JWST의 주된 임무는 우주 공간의 적외선을 조사해 빅뱅 이후 우주 탄생 초기 모습을 관측하는 것으로 135억년 전까지 되돌아 볼 수 있는 강력한 ‘타임머신 망원경’으로 평가되고 있다.
 
NASA는 빅뱅 후에 최초의 항성과 은하가 초기 우주의 암흑으로부터 태어나는 모습을 관측할 수 있을 것으로 기대했다. 빛이 지구까지 도달하는 데 오랜 시간이 걸리는 까닭에 인류는 초기 우주의 모습을 보는 행운을 누릴 수 있다.
 
NASA는 JWST가 태양계 외부의 행성을 관찰해 외계 생명체를 찾는 데도 유용할 것으로 내다봤다. 태양계 외부의 행성이 너무 춥거나 덥지 않게 항성과 적절한 거리를 유지하며 궤도를 도는지, 물이나 대기가 있는지 등을 두루 짐작할 수 있다는 것이다.
 
JWST에는 이런 탐사 목적을 달성하기 위해 고감도 적외선 센서와 분광기 등이 탑재된다. 망원경 설비 자체에서 나오는 적외선으로 관측이 방해받지 않도록 장비들은 40켈빈(영하 233.15℃)의 극저온 상태를 유지한다. 태양빛이나 지구와 달로부터 반사되는 빛도 피하기 위해 작게 접혀진 차광판도 탑재된다.
 
JWST는 지구 위 550㎞ 지점에 위치한 허블 망원경과 달리 지표에서 150만㎞ 떨어진 우주에서 지구를 돌며 천체들을 관측한다. 이곳에 있으면 망원경의 관측 시야에서 태양과 지구가 동일한 상대적 위치에 놓이게 되어 차광판이 제대로 역할을 수행할 수 있게 된다.
 
반면 허블 우주 망원경이 지구 궤도상에 위치하고 있어 광학 기기에 이상이 있을 때 수리나 부품 교체가 가능했던 데 반해, JWST는 먼 거리 때문에 그럴 수 없다는 단점이 있다.
 
JWST의 질량은 허블 망원경의 절반 수준인 6.2t이다. 베릴륨으로 만든 주 반사경의 지름은 6.5m로 2.4m인 허블 우주 망원경의 2.5배에 달해, 허블보다 훨씬 뛰어난 관측 성능을 발휘할 것으로 보인다. 주 반사경은 18개의 육각형 조각으로 분할되어 있고 이 조각들은 발사 전에는 접혀 있다가 우주에서 펼쳐지도록 설계되어 있다.  
 
망원경의 이름은 NASA의 2대 국장이었던 제임스 E. 웨브(James E. Webb)의 이름을 딴 것이다. JWST는 NASA와 유럽우주국(ESA), 그리고 캐나다우주국(CSA)의 협력 하에 제작되고 있다.
 
예산은 애초 35억 달러(약 3조8억원)로 계획됐다가 최근에 88억 달러(약 9조5000억원)까지 늘어났다. NASA는 비용이 늘어난 경위를 미국 의회로부터 감사받고 있으나 계획은 예정대로 실행한다는 방침을 세웠다.
 
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