스피어엑스 우주망원경도 한국의 이 기술 없으면 못 쏴

얼마 전에 제임스웹 우주망원경이 큰 활약을 하고 있다는 소식과 함께, 우주 사진을 많이 소개해 드렸습니다.

이런 우주망원경 경쟁이 각국에서 치열하게 벌어지고 있는데요. 나사의 스피어엑스라는 우주망원경은 그중 갑 오브 갑의 성능을 지닐 것으로 알려져 있습니다. 그런데 이런 최고급의 우주망원경도 우리나라의 '극저온 기술'이 없으면 우주로 쏠 수 없다고 합니다. 그 기술은 과연 무엇일까요. 그리고 스피어엑스에 대해서도 알아보고자 합니다. 우리 이웃분들께서 우주 좋아하시는 분들이 많아서, 아주 즐거운 마음으로 이 포스팅을 작성합니다^^

 

 

한국천문연구원(천문연)이 영하 220℃ 이하 '극저온 진공상태'를 구현하는 시험장비를 세계 최초로 개발했습니다. 독자 기술개발에 나선 지 3년 만이라고 하네요. 이 장비는 미국항공우주국(NASA)이 2025년 4월 발사할 우주망원경 SPHEREx(스피어엑스)의 극저온 성능 검증에 쓰일 예정이라고 합니다.

양유진 천문연 책임연구원은 16일 과학기술정보통신부 세종청사에서 관련 브리핑을 열고 "이 장비는 망원경을 영하 220℃로 냉각했을 경우 제대로 작동하는지, 그리고 빛에 들어오는 파장을 제대로 측정할 수 있는지 검증하는 역할을 한다"며 이같이 밝혔습니다.

그러니까 이 장비는 우주의 극저온 환경을 재현하는 실험장비인 것이네요. 대단합니다.

그럼 스피어엑스는 도대체 어떠한 망원경인지 알아볼까요.

 

스피어엑스는 102개 적외선 스펙트럼(Spectrum·분광)을 통해 전천(온 하늘)을 촬영하는 우주 망원경입니다. 모든 은하는 열을 방출하는데 우주망원경은 적외선을 통해 천체의 빛을 감지할 수 있습니다. 제임스웹 위성도 가시광선보다 적외선을 촬영하는 데에 특화된 장비이죠.

 

이 망원경은 2025년 4월 발사 후 임무기간 2년 6개월간 0.75~5.0μm 파장에서 온 하늘을 총 네 번, 102개의 색으로 촬영할 예정입니다. 이를 통해 약 20억개 천체들에 대한 개별 분광 자료를 획득할 전망입니다. 참으로 대단한 프로젝트입니다.

이 망원경 개발은 미국 캘리포니아공과대(Caltech) 주관으로 천문연과 NASA 제트추진연구소(JPL) 등 12개 기관이 참여하는 대규모 프로젝트입니다. 공동 연구진은 방대한 관측자료를 기반으로, 우주의 3차원 공간 정보를 획득하고 우주의 기원과 행성의 역사 등을 탐구합니다.

위에서 말씀드린 대로, 천문연이 이번에 개발한 장비는 극저온 진공장비입니다. 우주에서 적외선을 관측하려면 우주의 온도보다 한층 저온으로 냉각되는 망원경이 필요합니다. 이 장비는 우주에서 겪을 영하 220℃ 이하 극저온 진공상태를 지상에서 구현할 수 있습니다.

앞으로 공동 연구진이 개발하는 망원경은 이 장비에서 극한환경을 견뎌야만 발사 조건을 갖추게 됩니다. 특히 망원경이 촬영하는 사진 속 초점이 제대로 맞춰지는지 검증하고, 사진의 각 부분에서 어떤 파장(색깔)이 보이는지 측정하는 역할도 합니다.

 

영하 220도라니, 정말 아찔하도록 낮은 기온입니다. 우리 자동차는 -30도만 되어도 성능에 문제가 생기죠. 그런데 그것보다 훨씬 복잡하고 정밀한 장비가 -220도에서 작동하도록 해야 하니, 이 우주망원경 기술이 얼마나 대단한지 알 수 있습니다.

 

그렇다면 이 스피어엑스 우주망원경은 제임스웹 우주망원경과 어떤 점에서 다를까요.

스피어엑스는 제임스 웹 우주망원경(JWST)처럼 적외선을 통해 천체를 관측합니다. 웹 망원경은 반사경 직경만 6.5m에 달하는 초거대 장비로, 지구에서 약 150~160만㎞ 떨어진 지점에서 천체를 촬영합니다. 반면 스피어엑스의 높이는 2m 수준이고 지구 저궤도인 700㎞에서 임무를 수행합니다. 공통점도 있지만 임무와 측정 범위는 모두 다릅니다. 

 

양유진 책임연구원은 "스피어엑스가 광범위한 우주를 촬영해 '이 나무 너무 특이하다'고 찾으면 웹 망원경이 그 나무 하나를 초정밀 촬영한다고 보면 된다"며 "추후 스피어엑스로 발견한 천체를 웹 망원경, 거대마젤란 망원경 등을 활용해 후속 연구가 가능할 것"이라고 말했습니다.

그러니까 스피어엑스 우주망원경이 우주를 쭉 훑어서 뭔가 특이한 천체가 있으면 웹 망원경이 자세히 초점을 맞춰 촬영하는 것이죠. 한마디로 스피어엑스는 숲을 보고, 제임스웹은 나무를 보는 거네요.

 

이상 석아산이었습니다^^