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발사까지 25년…제임스웹 우주망원경 시운전 돌입

등록 :2022-05-01 12:06수정 :2022-08-08 10:52

18개 거울 정렬 마쳐…6월 말부터 본격 가동
거울 정렬을 마친 후 각각의 관측장비로 촬영한 대마젤란은하. 나사 제공
거울 정렬을 마친 후 각각의 관측장비로 촬영한 대마젤란은하. 나사 제공

발상에서 발사까지 25년이 걸린 제임스웹 우주망원경이 마침내 거울 정렬을 모두 끝내고 관측기기의 시운전 단계에 돌입했다.

미국항공우주국(나사)은 제임스웹 우주망원경이 주거울(지름 6.5미터)을 구성하는 18개 조각 거울의 미세 위상조정 작업을 마무리하고 4대의 관측기기에서 각각 완벽하게 초점이 맞춰진 첫 사진을 찍어 지난달 28일 공개했다.

2월 초부터 시작한 거울 정렬은 센티미터 단위로 시작해 최종적으로 머리카락 굵기의 1만분의 1 정도인 수십나노미터의 초미세 조정 작업까지 이어졌다.

나사는 앞으로 약 2개월간 시운전을 하면서 망원경의 작동 상태를 최종 점검한 뒤 6월 말이나 7월 초부터 본격 가동에 들어갈 계획이다.

나사는 거울 정렬을 마친 뒤 이를 확인하기 위해 우리 은하에서 15만8천광년 떨어져 있는 대마젤란은하를 찍어 공개했다.

제임스웹 우주망원경에 탑재된 관측장비들은 적외선 관측을 위해 극저온 상태를 유지해야 한다. 기기들은 작동궤도에 도착한 뒤 자연 및 기기 냉각을 통해 절대온도 6~39도(영하 234~267도) 상태에 도달했다. 나사 제공
제임스웹 우주망원경에 탑재된 관측장비들은 적외선 관측을 위해 극저온 상태를 유지해야 한다. 기기들은 작동궤도에 도착한 뒤 자연 및 기기 냉각을 통해 절대온도 6~39도(영하 234~267도) 상태에 도달했다. 나사 제공

“가장 낙관적인 예측보다도 우수”

제임스웹 우주망원경에는 근적외선카메라(NIRCam), 근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(NIRISS), 중적외선 관측장비(MIRI), 근적외선분광기(NIRSpec)가 탑재돼 있다. 이 4대의 관측기기는 아주 멀리 떨어져 있는 별에서 날아오는 미미한 적외선을 잡아내기 위해 각기 영하 234~267도의 극저온 상태를 유지한다. 근적외선(0.6~5㎛) 관측 장비는 영하 230도대, 이보다 파장이 더 긴 중적외선(5~28㎛) 관측 장비는 영하 267도가 작동 온도다.

관측 대상을 정하고 사진의 선명도를 평가하는 데 쓰는 정밀유도센서(FGS)도 보정용 이미지 촬영에 사용할 수 있다.

나사는 “망원경의 광학 성능은 엔지니어링팀의 가장 낙관적인 예측보다 우수하다”며 “망원경의 크기만이 이미지 품질을 제한하는 요소일 뿐”이라고 밝혔다.

작동 궤도상의 제임스웹 우주망원경 상상도. 나사 제공
작동 궤도상의 제임스웹 우주망원경 상상도. 나사 제공

제임스웹은 이 장비들을 우주 형성 초기에 만들어진 별에서 날아온 희미한 빛을 감지해낸다. 나사는 제임스웹을 이용해 138억년 전 빅뱅이 일어나고 1억~2억년 후 생겨난 최초의 별들을 관측할 수 있을 것으로 기대한다.

제임스웹의 기본 설계 수명은 5~10년이다. 하지만 발사 후 궤도 조정이 예상보다 순조롭게 진행되면서 연료 여유분이 생겼다. 이에 따라 적어도 10년 이상, 최대 20년까지 작동할 수 있을 것으로 나사는 예상한다.

지난해 12월25일 발사된 제임스웹 우주망원경의 작동 궤도는 지구에서 150만㎞ 떨어져 있는 제2라그랑주점(L2)이다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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