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우주 한복판에 떠 있는 거대한 ‘벌집 망원경’

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2016년 02월 21일 18:00 프린트하기

사이언스 제공
사이언스 제공

쏟아질 듯 한 별과 성운을 배경으로 ‘벌집 모양’ 구조물을 가진 거대한 비행물체. 공상과학(SF) 영화의 한 장면일까.

 

이번 주 ‘사이언스’ 표지는 광활한 우주를 배경으로 떠 있는 ‘제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)’ 상상도가 장식했다.

 

제임스 웹 우주망원경은 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA) 등이 공동으로 제작하고 있으며, 2018년 10월 발사 예정인 역사상 가장 거대한 우주망원경이다.

 

제임스 웹 우주망원경은 육각형 거울 18개를 붙여 지름 6.5m의 거대한 주경을 갖췄다. 주 거울의 지름이 2.4m인 허블 우주망원경의 3배나 된다.

 

또 허블 우주망원경이 610㎞ 높이의 궤도를 약 97분마다 한 번씩 돌며 우주를 관측하는 것과 달리 제임스웹 우주망원경은 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘라그랑주 점(Lagrangian point)’에 위치하게 된다.

 

위키미디어 제공
위키미디어 제공

라그랑주 점은 태양과 지구로부터의 중력이 이론적으로 상쇄되는 곳으로 태양과 지구의 일직선 상에 L1, L2, L3의 3지점, 지구의 궤도 상에 L4, L5의 2점이 있다.

 

제임스 웹 우주망원경은 이중 L2에 자리해 태양 열로부터 보호받고, 먼 우주를 적외선으로 관측하게 된다.

 

NASA의 과학자들은 적외선 영역으로 외행성의 대기를 더 정밀하게 분석함은 물론 우주 탄생의 비밀을 밝혀내기를 기대하고 있다.

 

매트 그린하우스 선임연구원은 “제임스 웹 우주망원경이 최초의 고해상도 중적외선을 보여줄 것”이라고 말했다.

 

과학자들은 적외선 영역을 더 정밀하게 관측하기 위해 제임스웹 우주망원경이 영하 233도, 절대온도 40K에 이르는 극저온에서 작동하도록 설계했다. 망원경 자체에서 방출되는 적외선이 먼 우주에서 오는 적외선을 방해할 수 있기 때문이다.

 

과학자들은 망원경이 이러한 극한 환경을 견디도록 망원경의 주 거울을 베릴륨으로 제작하고 금으로 코팅했다. 또 태양 복사 열을 차단하기 위해 초경량, 초박형의 태양 가리개도 만들었다. 초경량으로 만들어져 무게가 6톤이 채 되지 않는 첨단 장비들은 접힌채로 우주선에 실리고, 발사 후 라그랑주 점까지 항해하는 동안 단계별로 펼쳐진다.

 

그림 참조 (크게보기)

 

사이언스 제공
사이언스 제공

제임스웹 우주망원경은 발사 후 29일이 지나면 라그랑주 점에 도착하고, 그동안 정확히 관측하지 못했던 먼 우주를 관측하게 된다.

 

찰스 마티아스 마운틴 미국 대학천문학연구협회(AURA, Association of Universities for Research in Astronomy) 회장은 “이렇게 뛰어난 기술의 제임스 웹 우주망원경으로 우리가 무엇을 찾아낼 수 있을지 누가 알겠는가”라며 “이것은 혁신적인 일이다”라고 기대감을 나타냈다.

 

 


염재윤 기자

dsjy@donga.com

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