제임스 웹 우주 망원경이 크리스마스인 지난 25일 한국 시간으로 오후 9시 20분 발사되었습니다. 발사 장소는 프랑스령 기아나 쿠로우 우주센터였고 아리안5 로켓에 실려 발사가 되었는데요, 발사 약 27분 후 고도 약 1400km에서 예정대로 분리됐으며, 30분 후에는 태양전지판을 펼치고 전기를 공급하는 것도 성공했다고 합니다. 궁금한 분들이 많으실 것 같아 제임스 웹 우주 망원경에 대한 정보를 알아보도록 하겠습니다.
제임스 웹 우주 망원경 개발 배경
제임스 웹 우주 망원경은 1996년부터 개발이 시작되었습니다. NASA, 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국이 함께 개발에 참여한 것으로 전해지고 있으며 원래 2007년 발사될 예정이었으나 기술적인 문제와 더불어 최근 코로나19로 인한 현장 작업 지연 등으로 우여곡절을 겪다가 마침내 2021년 12월 25일 발사에 성공하게 된 것입니다. 제임스 웹 우주 망원경을 만드는 데는 총 100억 달러(약 11조 9000억 원)의 비용이 들었다고 알려져 있는데요, 앞으로 5~10년간 임무를 수행할 예정이라고 합니다.
허블 우주 망원경 vs 제임스 웹 우주 망원경
제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경의 후계 우주 망원경입니다. 허블 우주 망원경은 1990년 가동하기 시작했는데요, 1993년 12월부터 2009년 5월까지 우주왕복선을 통해 우주비행사들이 총 다섯 차례의 정비 임무를 거쳐 업그레이드 되어 왔다고 합니다.
허블 우주 망원경은 2000년대 후반 들어서는 비용문제 등으로 원격으로만 수리가 가능했지만 2000년 초중반의 최신 기술을 수반한 우주 망원경으로의 변모를 통해 여전히 좋은 성능을 보여주고 있다고 합니다. 허블 우주 망원경이 남긴 데이터들은 현재도 활발히 이용되고 있으며 대표적인 업적으로는 허블 상수값 산출, 매우 빠른 적색편이 현상을 보이는 초신성을 관측하여 우주의 가속 팽창을 밝혀냄, 슈메이커–레비 9 혜성이 목성에 충돌한 영상 촬영, 저궤도(LEO) 시스템의 성능 향상 및 연구에 기여한 점 등을 들 수 있습니다.
나사에 따르면 2021년을 기준으로 허블 우주 망원경의 은퇴 시기를 2030년 이후로 생각하고 있다고 하는데요, 제임스 웹 우주 망원경도 허블 우주 망원경을 완벽히 대체할 수 있는 것은 아니며 허블 우주 망원경이 발견해 낸 결과를 바탕으로 또 다른 정보를 수집하기 위한 미션을 수행할 예정이라고 설명하고 있습니다.
제임스 웹 우주 망원경은?
그렇다면 제임스 웹 우주 망원경은 어떤 기능을 가지고 있고 어떤 역할을 수행하게 될지 궁금해지게 됩니다. 우선 허블 우주 망원경과 비교하면 제임스 웹 우주 망원경은 적외선 관측능력에 집중하여 설계가 되었다고 합니다. 물체가 멀어질수록 적색편이 현상이 일어나기 때문에 나사와 유럽우주국은 제임스 웹 우주망원경을 통해 더 멀리 있는 천체에서 더 많은 정보를 수집하며 미션을 수행할 것을 기대하고 있습니다.
제임스 웹 우주 망원경은 허블 망원경보다 성능이 100배 더 뛰어난 것으로 알려져 있는데요, 이론적으로 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달에서 날아다니는 호박벌의 열도 감지할 수 있다고 합니다. 빅뱅 이후 약 3억년 후인 135억 년 전 초기 우주의 1세대 은하계로부터 쏟아져 오고 있는 빛을 측정해 우주 생성, 은하의 형성과 진화를 이해하는 한편 먼 우주의 먼지구름에 가려진 암흑물질과 암흑에너지의 실체, 생명체가 존재할 가능성이 높은 외계 행성을 탐사한다는 목표를 갖고 있다고 합니다.
제임스 웹 우주 망원경 앞으로는?
성공적으로 분리까지 마친 제임스 웹 우주 망원경은 약 29일간 항해해 지구로부터 약 150만km 떨어져 있고 태양과 지구 간 중력이 균형을 이루는 라그랑주 L2 지점으로 향할 예정이라고 합니다. 항해 과정 중 제임스 웹 우주 망원경은 직경 6.5m, 넓이 25㎡의 거대한 반사경과 테니스 코트 1개 크기의 태양 가림막도 펼쳐야 하고 발사 후 13일째에 차양막, 지지대, 망원경이 모두 펼쳐져야 한다고 하니 아직 어려운 과정들이 남아 있는 셈입니다.
허블 망원경 때 5번이나 고장나 막대한 예산을 낭비했었기 때문에 나사 개발자들이 심혈을 기울여 심우주네트워크로부터의 통신을 통해 태양 가림막의 한 면이 항상 태양, 지구 및 달을 향해 열ㆍ빛이 망원경의 관측을 방해하는 것을 막도록 제임스 웹 우주 망원경은 태양을 바라볼 때 지구와 동일 선상에서 태양을 공전할 예정입니다.
제임스 웹 우주 망원경의 이름
제임스 웹은 1960년대 캐네디 대통령 시절 NASA 제2대 국장에 임명된 후 아폴로 계획을 입안해 성공의 발판을 다진 인물입니다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이라는 이름이 명명되기 전 원래 이름은 차세대 우주 망원경(NGST; Next Generation Space Telescope)이었습니다.
지금까지 제임스 웹 우주 망원경의 이모저모에 대해 알아봤습니다. 궤도 600km에서 활동한 허블 우주 망원경과 달리 제임스 웹 우주 망원경은 150만km나 떨어져 있어 만약 고장이 나면 현재로선 사람을 보내 직접 수리할 방법이 없다고 합니다. 현재 나사는 스페이스 X가 개발 중인 스페이스쉽이나 자체 개발 중인 SLS 등이 완성되면 웹 망원경의 수리 임무에 동원할 수도 있다고 하는데요, 앞으로 수십 년간 인류에게 우주의 신비와 수수께끼에 대한 해답을 제시해 줄 제임스 웹 우주 망원경의 활약이 기대됩니다.
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