허블우주망원경과 제임스 웹 우주망원경
- 이름 김은혁
- 작성일 2015-03-16
- 조회 10311
돌아오는 4월 24일은 허블우주망원경이 우주로 발사된 25주년 기념일이다. 나사는 이와 관련해서 다양한 행사를 준비하고 있다. 가장 대표적인 것은 1995년 광학계가 수리된 허블우주망원경으로 관측된 독수리자리의 별탄생지역을 20년 후에 더욱 발전된 고해상도 CCD 사진기를 이용하여 관측한 것이다. 1990년 발사 후 광학계 이상을 발견하고 이를 수리한 것과 관련된 일련의 사건은 한겨레의 기사에서 확인할 수 있다. 광학계 수리를 포함해서 그간 4번의 서비스 미션 (기기 수리 및 노후 기기 교체 등의 우주인이 직접 방문한 미션)이 있었고 더 이상의 수리는 계획되지 않아서 기기가 노후되거나 연료가 부족해지면 인류는 더 이상 허블우주망원경을 통해서 우주를 바라볼 수 없게 된다.
지구 궤도를 고도 약 570km에서 공전하고 있는 허블우주망원경은 다양한 지구대기의 영향을 받게 되므로 거대한 경통내에 거울 및 각종 검출기를 장착하여 보호할 필요가 있는 반면 지구에서 약 150만km 거리의 지구-태양 L2 지점에 위치하는 제임스 웹 우주망원경은 지구대기에서와 같은 입자들의 효과가 매우 적으므로 굳이 거대한 경통내에서 보호할 필요가 없다.
두 우주망원경의 가장 큰 차이는 거울의 크기이다 (그림 2 참조). 제임스 웹 우주망원경은 주경의 크기 때문에 발사시 거울을 포함한 다수의 부분은 접힌 상태로 적재되고 발사 후 목표 장소에 도착한 후 접힌 부분을 펼쳐서 원래 계획된 형태를 갖게된다. 그림 3은 발사체 내부에 적재될 것으로 예상되는 제임스 웹 우주망원경의 모습이다. 이와 같이 큰 크기의 거울을 이용하게 되면 자연스럽게 더욱 자세히 관측할 수 있다. 제임스 웹 우주망원경의 경우 약 40km 거리에서 1원짜리 동전을 분해할 수 있다. 제임스 웹 우주망원경을 이용하여 실제로 관측하게 될 우주의 모습은 다음의 그림 4에서 확인할 수 있다. 그림에서 왼쪽은 실제로 허블우주망원경을 이용하여 관측한 것이고 오른쪽은 제임스 웹 우주망원경을 이용하여 관측할 경우 예상되는 모습이다. 약 7배 이상의 집광력 및 2배 이상 발전된 공간 분해능을 이용하여 더욱 어두운 천체를 더욱 자세히 관측할 수 있다.
계획한 바대로 2018년 제임스 웹 우주망원경이 성공적으로 발사되어서 일정 기간 허블우주망원경과 동시에 사용된다면 인류는 발전된 과학기술을 이용하여 우주의 기원 및 생명체의 탄생에 대한 의문에 한 발짝 더 다가설 것으로 예상된다. 제임스 웹 우주망원경 개발이 성공하여 우주와 생명체 생성의 근본적 질문에 답할 수 있는 날이 빨리 다가오기를 기대한다.
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