150萬km 떨어진 곳으로… 生命體痕跡 찾아 떠납니다

東亞日報
入力 2023年 1月 20日 03時 00分

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美國次世代宇宙望遠鏡 첫 公開
2040年 ‘第2라그랑주 點’으로 發射
行星撮影, 待機分析等任務遂行

미국항공우주국(NASA)이 구상 중인 인류 역사상 가장 크고 강력한 성능의 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경(JWST)’의 뒤를 잇는 차세대 우주망원경 ‘거주가능한 세상 천문대(HWO)’. NASA 제공 — 美國航空宇宙局(NASA)李構想中인 人類歷史上 가장 크고 强力한 性能의 宇宙望遠鏡 ‘제임스웹 宇宙望遠鏡(JWST)’의 뒤를 잇는 次世代宇宙望遠鏡 ‘居住可能한 世上天文臺(HWO)’. NASA 提供

人類歷史上 가장 크고 强力한 性能의 宇宙望遠鏡 ‘제임스웹 宇宙望遠鏡(JWST)’의 뒤를 이을 次世代宇宙望遠鏡 ‘居住可能한 世上天文臺(HWO)’의 靑寫眞이 처음으로 公開됐다. 2040年地球에서 約 150萬 km 떨어진 宇宙空間을 向해 떠난 뒤 地球를 닮은 外界行星에서 生命體의 痕跡을 찾는게 主任務다.

마크 클램핀 美國航空宇宙局(NASA) 天體物理學部部長은 15日(現地時間) 美國 시애틀에서 열린 第241次美國天文學會에서 HWO 프로젝트를 紹介했다. HWO는 ‘Habitable Worlds Observatory’의 준말로 HabEx로도 불린다.

宇宙望遠鏡은 地球大氣圈 바깥 宇宙空間에서 天文觀測을 遂行하는 光學觀測裝備다. 天文學者들은 赤外線, 감마선 等多樣한 電波의 波長을 活用해 宇宙를 觀測한다. 하지만 地上에서는 可視光線이나 近赤外線等特定波長代役을 除外하면 大氣影響으로 觀測하기 어려운 波長을 갖는 電波가 많다. JWST처럼 먼 宇宙空間으로 宇宙望遠鏡을 보내면 地上에서 觀測이 不可能한 電波를 觀測할 수 있다.

HWO는 地球와 같은 行星을 撮影하고 行星의 大氣를 分析하는 데 集中하는 宇宙望遠鏡이다. 大氣에서 물이나 酸素, 오존 等生物學的活動과 關聯 있는 徵候를 찾는다. 生命體探索外에도 宇宙生成의 歷史, 가장 무거운 별의 壽命週期와 죽음 等一般天體物理學分野에도 活用될 展望이다.

任務遂行을 위해 JWST에 使用된 것과 同一한 거울이 HWO에도 必要하며 거울 制御技術은 JWST보다 進化할 것으로 보인다. JWST가 나노미터 (nm·1nm는 10億分의 1m) 水準의 制御技術이 必要하다면 HWO는 피코미터(pm·1pm는 1兆分의 1m) 水準을 要求한다는 게 NASA 側의 說明이다.

HWO 프로젝트의 暫定豫算은 約 110億 달러(約 13兆5905億 원)다. NASA는 民間企業들의 參與를 督勵해 豫算을 效率的으로 運用한다는 計劃이다. 發射目標時點은 2040年이다. 地球에서 150萬㎞ 떨어진 ‘第2라그랑주 點’에 보낸다는 計劃이다. 이 地點은 重力과 遠心力이 相殺돼 빛의 歪曲이 없기 때문에 宇宙觀測에 유리하다. 클램핀 部長은 “HWO는 아직 初期計劃設計狀態”라며 “豫算確保問題等 프로젝트를 具體化하는 데 아직 時間이 더 必要하다”고 말했다.

HWO에 앞서 여러 次世代宇宙望遠鏡度宇宙로의 出擊을 準備中이다. 지난해 任務를 始作하며 수많은 成果를 내고 있는 JWST 成功에 힘입은 것이다. NASA는 허블宇宙望遠鏡보다 더 적은 時間으로 더 넓은 宇宙領域을 觀測할 수 있는 ‘낸시 그레이스 로먼 宇宙望遠鏡’을 2027年發射한다. 유럽宇宙局(ESA)은 2026年宇宙望遠鏡 플라토(PLATO)를, 日本航空宇宙開發機構(JAXA)는 重力波를 觀測할 ‘라이트버드’를 2027年發射한다. 中國國家項天國(CNSA)은 허블보다 300倍 더 넓은 視野를 確保할 수 있는 赤外線宇宙望遠鏡 ‘新톈’을 2024年發射한다. 韓國은 NASA와 함께 宇宙全體를 찍는 赤外線宇宙望遠鏡 ‘스피어X’ 開發에 參與하고 있다.

고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com

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