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  • [전의찬의 탄소중립 특강(2)] 온실가스는 죄가 없습니다만/탄소중립위원회 기후변화위원장

    [전의찬의 탄소중립 특강(2)] 온실가스는 죄가 없습니다만/탄소중립위원회 기후변화위원장

    온실이나 비닐하우스 안은 늘 바깥보다 덥다. 유리와 비닐이 열(적외선)이 밖으로 나가지 않도록 막기 때문이다. 이 온실효과 덕에 우리는 한겨울에도 맛있는 딸기를 먹을 수 있다. 지구에 이런 온실효과가 없다면 평균 지구 표면 온도는 지금의 15도가 아니라 영하 18도가 됐을 거라고 한다. 대기 중에 온실가스가 거의 없는 화성의 대기 온도가 영하 50도이고, 대기권이 거의 온실가스로 채워진 목성의 대기 온도가 420도인 걸 보면 온실효과는 생명에게 꼭 필요한 것인 셈이다.  대기 중에 온실효과를 갖는 기체는 사실 많지만 유엔기후변화협약은 지구 온난화에 영향이 큰 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFC), 과불화탄소(PFC), 육불화황(SF6) 등 6가지를 ‘온실가스’로 지정했다. 양으로 보면 전체 온실가스의 91%가 이산화탄소이고 메탄이 4%, 아산화질소 2%, 불소계 화합물이 3%다. 이렇게 양이 월등히 많다 보니 이산화탄소가 온실가스의 대명사가 됐고 뭉뚱그려 ‘탄소’라는 약칭으로 부른다. 지구온난화의 정도는 이 온실가스에 따라 달라진다. 일례로 메탄은 같은 양이라도 지구 온난화에 미치는 영향이 이산화탄소보다 21배나 크다. 이런 이유로 온실가스 발생량은 CO2 환산량(CO2eq.)으로 나타내고 있다.  온실효과는 녹색 지구를 유지하는 데 꼭 필요한 요소이긴 하다. 다만 지나친 게 문제다. 대기 중 온실가스가 과하게 많아져 문제인 것이다. 전 세계 온실가스 배출량은 2018년 기준 518억t으로 중국(26%), 미국(13%), 인도(7%), 러시아(5%) 순으로 배출량이 많다. 우리나라 배출량은 약 7억 3000t으로 세계 11위다. 온실가스는 배출되면 잘 사라지지 않고 대기 중에 오래 남는다. 그래서 누적 배출량도 중요하다. 1850년 이후 최근까지 전 세계 누적 온실가스 배출량은 2조 5040억t인데 미국이 전체의 20%를, 영국·독일·프랑스 등 유럽국가가 약 9%를 차지하고 있고 개도국인 중국(11%)과 인도(4%)의 배출량이 점점 늘고 있다.  온실가스는 어디서 이렇게 많이 배출되는 걸까? 석탄, 석유, 천연가스 등 화석연료 연소(87%)와 시멘트와 반도체 등 산업공정(8%)에서 나온다. 최종 소비로 보면 산업체(56%), 건물(21%), 차량(15%)에서 92%가 배출된다. 공장이 거의 없는 서울의 온실가스 배출량은 2018년 기준 4600만t인데 전체 배출량의 88%가 건물(69%)과 차량(19%)에서 배출되고 있다. 현대 문명에 필수적인 전기를 생산하기 위해, 우리 경제를 받치고 있는 산업체의 생산과정에서, 건물과 교통 등 일상을 위해 배출되고 있다. 온실가스가 무슨 죄인가? 죄가 있다면 화석연료를 과다하게 사용하면서, 오직 편한 삶만을 추구해 온 우리의 탓이다. 전에는 몰랐었다고 하고, 잘 알게 된 지금 우리는 얼마나 노력하고 있는지 돌아볼 시간이다.
  • 백제 몽촌토성서 고구려 목간 출토… 국내 최고 가능성

    백제 몽촌토성서 고구려 목간 출토… 국내 최고 가능성

    한국에서 가장 오래된 목간(木簡·글을 적은 나뭇조각)이 서울 송파구 몽촌토성에서 발견됐다. 551년 이전 고구려에서 제작된 것으로 추정된다. 한성백제박물관은 몽촌토성 북문터 발굴조사를 통해 물을 저장하는 공간인 집수지 안에서 먹물로 쓴 글자가 있는 고구려 목간 한 점(사진)을 찾아냈다고 18일 밝혔다. 지난해 4월 출토된 목간은 길이 15.6㎝, 너비 2.5∼2.7㎝, 최대 두께 0.4㎝다. 글자는 한쪽 면에서 10∼13자가 확인됐다. 큰 글자 6∼8자를 한 줄로 적고, 오른쪽 하단에 작은 글자 4∼5자를 기록했다. 조사단은 목간 연구자들을 초청해 두 차례 회의를 열고 적외선 촬영도 했으나 글자를 정확히 판독하지 못했다고 전했다. 박물관은 집수지가 고구려 유적이고 주변에서 고구려 토기가 나왔다는 점을 근거로 목간이 고구려 유물이라고 판단했다. 연대 분석 결과 목간은 469∼541년 유물로 파악됐다. 박물관 관계자는 “백제는 고구려 침략으로 475년에 수도를 오늘날 공주인 웅진으로 옮겼고, 고구려는 백제 성왕이 551년 한강 유역을 되찾기 전까지 몽촌토성을 점유했다”며 “목간이 551년 이전에 만들어졌다면 삼국시대를 통틀어 국내 최고(最古) 목간일 가능성이 충분하다”고 밝혔다. 지금까지 우리나라에서 나온 삼국시대 목간은 대부분 6∼7세기 신라와 백제 유물이다. 이 관계자는 “몽촌토성에서 목간이 출토된 첫 사례지만, 집수지 유적 발굴조사가 아직 40% 정도만 진행돼 추가로 목간을 발견할 수도 있다”고 덧붙였다. 박물관은 이번 조사를 통해 고구려 세력이 몽촌토성을 운영하고 다스렸다는 사실이 더욱 뚜렷해졌다고 설명했다. 이 관계자는 “몽촌토성은 고구려의 흔적이 별로 없는 풍납토성과 달리 고구려가 토목공사를 행한 양상이 잘 남았다”며 “북문터 조사 현장에서도 백제가 떠난 뒤 고구려가 수리하거나 새롭게 조성한 도로·건물터 유적과 토기·화살촉 등 전형적인 고구려 유물이 나왔다”고 말했다. 목간 조사 내용은 오는 21일 한국목간학회가 여는 학술회의에서 공개된다.
  • AFP “통가 화산 재분출 기사는 오보” 뉴질랜드와 호주 정찰기 급파

    AFP “통가 화산 재분출 기사는 오보” 뉴질랜드와 호주 정찰기 급파

     AFP 통신은 17일 남태평양 섬나라 통가 근처에서 또다시 대규모 화산 분출이 관측됐다는 보도가 사실이 아니라고 바로잡았다. AFP 통신은 “새로운 분출이 관측소들에서 확인되지 않았다”며 “‘통가 인근에서 또 다른 대규모 화산 분출이 감지됐다’는 일련의 긴급기사를 취소한다”고 밝혔다. 앞서 이 매체는 이날 오전 11시 10분쯤 통가 인근에서 대규모 화산 폭발이 감지됐다고 호주 다윈 화산재관측센터를 인용해 보도했다. 통신은 미국 태평양 쓰나미 경보센터도 이 지역에서 대형 파도를 감지했다며 “통가 화산의 또 다른 분출 때문일 수 있다”고 설명했는데 사실이 아닌 것으로 드러났다. 앞서 미국 국립해양대기국(NOAA)은 지난 15일 통가 훙가통가 하파이 해저화산의 분출 장면을 담은 영상을 16일 공개했다. 뉴질랜드는 상당한 피해를 입었을 것으로 우려되는 통가의 지진해일(쓰나미) 피해 규모를 평가하기 위해 17일 정찰기를 급파했다. 호주도 오전 중에 정찰기를 긴급 파견한다고 발표했다. NOAA 홈페이지에 올라온 영상은 NOAA가 운영하는 환경감시 위성인 ‘고스 웨스트(GOES West)’가 포착한 것이다. NOAA는 이번 화산 분출의 반경이 260㎞였고, 화산재와 증기, 가스가 20㎞ 상공까지 치솟았으며 지난해 12월 20일의 분출보다 약 7배 더 강력했다고 전했다. 또 통가 수도 누쿠알로파의 해안에서는 30㎝의 쓰나미가 발생한 것으로 측정됐다고 덧붙였다. NOAA가 공개한 위성영상에서는 화산재 기둥과 물 위로 요동치는 여러 잔물결 중력파를 선명하게 확인할 수 있다. 또 화산재와 이산화황 가스를 감지하는 적외선 카메라로 촬영한 영상도 아울러 공개했다. ‘고스(GOES)-17’로도 알려진 고스 웨스트 위성은 미국을 비롯해 태평양, 알래스카, 하와이를 모두 관측할 수 있는 위성으로 지난 2018년 3월에 발사돼 이듬해 2월부터 완전 가동됐다. 저신다 아던 뉴질랜드 총리는 16일 통가의 현재 상황이 “매우 우려스럽다”며 관계 기관들이 소통을 지속적으로 시도하고 있다고 말했다. 총리 대변인은 “통가 전 지역의 통신이 두절돼 어떤 평가도 어렵다”고 전했다. 하지만 국방부와 외교부는 무엇이 필요하며, 뉴질랜드가 어떻게 하면 도울 수 있는지 확인하고 있다고 덧붙였다. 뉴질랜드는 화산재 구름이 걷히면 17일 공군 정찰기를 보낼 예정이다. 아던 총리는 대규모 폭발이나 화산재 낙진은 멈췄지만 추가적인 화산활동 가능성도 배제할 수 없다고 덧붙였다.아던 총리는 “오늘 스콧 모리슨 호주 총리와 연락을 취했고 뉴질랜드와 호주는 태평양 이웃을 도울 준비가 돼 있다”고 말했다. 호주 정부도 이날 오전 중으로 정찰기를 긴급 파견하겠다고 밝혔다. 보도에 따르면 뉴질랜드는 통가 지원을 위해 50만 달러(약 6억원)을 책정했으며, 필요하다면 추가 지원을 할 예정이다. 또한 항공기와 선박을 통해 통가의 피해 지역에 식용수와 물품 등을 지원할 것이라고도 했다. 인구 10만명 정도의 통가에 이번 화산 분출로 8만명 정도의 주민이 영향을 받았을 것으로 예상되는 가운데 정전과 통신, 인터넷이 연결 안돼 얼마나 심각한 피해가 발생했는지 집계조차 안 되는 상황이다. 한편 통가의 해저화산 분출 이후 1만㎞ 넘게 떨어진 페루 태평양 연안에도 높은 파도가 치면서 2명이 익사했다. 페루 경찰은 16일 트위터에 “(북부) 나이람프 해변에서 2명이 숨진 채 발견됐다”며 “파도가 비정상적이었다”고 전했다. 경찰은 이 지역 해변에 해수욕이 금지됐다고 덧붙였다. 페루 재난당국에 따르면 현재 북부 해안을 중심으로 15개 항구가 임시 폐쇄된 상태다. 일부 해안 지역에선 상점과 주택에도 파도가 들이치기도 했다고 현지 언론들은 전했다. 페루 남쪽 칠레 차냐랄 해안에서도 전날 1.74m의 높은 파도가 관측됐다고 AFP 통신은 보도했다.
  • [우주를 보다] 우주의 차가운 ‘불꽃’ 오리온 성운

    [우주를 보다] 우주의 차가운 ‘불꽃’ 오리온 성운

    지구에서 1300광년 떨어져 있는 오리온 성운(Orion Nebula)은 오래전부터 아름다운 모습으로 천문학자들을 매료시켰다. 물론 과학자들은 이 가스 성운의 외형만이 아니라 내부도 중요하게 생각한다. 오리온 성운과 인근 가스 성운에서는 가스와 먼지가 뭉쳐 수많은 별과 행성들이 태어나고 있기 때문이다. 오리온 성운은 주변 가스 성운들과 함께 오리온 분자 구름 콤플렉스 (Orion Molecular Cloud Complex)라는 거대 가스 성운 복합체를 형성하고 있는데, 이런 가스 성운 중 하나가 불꽃 성운(Flame Nebula)이다. 유럽 남방 천문대의 과학자들은 칠레 아타카마 사막의 고산지대에 설치된 APEX (Atacama Pathfinder Experiment) 전파망원경을 이용해 불꽃 성운을 다시 관측했다. 불꽃 성운은 갓 태어난 아기 별에서 나온 에너지를 받아 팽창하고 있는 가스 성운으로 이름과는 달리 사실은 매우 차가운 가스 성운이다.  연구팀은 ALCOHOLS (APEX Large CO Heterodyne Orion Legacy Survey) 연구 프로젝트를 통해 주로 일산화탄소 파장 영역에서 불꽃 성운의 구조를 조사했다. 그 결과 전파 영역에서 전례 없이 화려한 우주 불꽃의 모습을 볼 수 있었다(사진). APEX 관측 결과는 가시광이나 적외선 영역에서는 볼 수 없었던 성운의 디테일한 모습을 드러냈다.  불꽃 성운 같은 가스 성운은 가시광 이외에 다양한 파장에서 관측이 중요하다. 막대한 양의 가스와 먼지는 별과 행성을 만드는 원료가 되지만, 동시에 관측을 가로막는 장애물이다. 이때는 파장이 긴 적외선이나 전파 영역 관측이 내부를 들여다보는 데 유리하다. 이번 관측을 통해 과학자들은 별이 생성되는 가스 성운의 중심부와 그 주변부의 가스 이동과 물질 분포에 대한 많은 정보를 얻었다.  진리를 탐구하기 위해 망원경으로 우주를 관측한 과학자들은 예술 작품에 비견될 아름다운 모습을 계속 확인했다. 이미 잘 알려진 천체조차 새로운 장비를 통해 관측하면 숨어 있던 아름다움을 새롭게 보여줬다. 숨겨졌던 불꽃의 진짜 모습을 보여준 불꽃 성운 역시 그런 사례 중 하나다.
  • [핵잼 사이언스] 477억짜리 그림에 숨겨져 있던 ‘성모자상’ 찾았다

    [핵잼 사이언스] 477억짜리 그림에 숨겨져 있던 ‘성모자상’ 찾았다

    르네상스 시대의 대표 화가인 산드로 보티첼리(1445~1510)의 작품에서 ‘숨겨진 이미지’가 발견됐다. 경매에 부쳐지기 직전에 발견된 숨겨진 이미지가 그림의 가치를 더욱 높일 수 있을지 관심이 쏟아지고 있다. 미국 CNN의 12일 보도에 따르면 보티첼리가 15세기 후반~16세기 초반에 그린 것으로 추정되는 ‘그리스도’(Man of Sorrows)는 그가 마지막으로 남긴 위대한 걸작 중 하나로 꼽힌다. 해당 작품을 그릴 당시의 보티첼리는 도미니크회(1216년 성 도미니코가 그리스도교를 전파할 목적으로 설립한 로마 가톨릭의 수도회) 수도자로부터 큰 영향을 받았고, 기독교적인 상징과 예지적인 신앙심을 특징으로 하는 스타일을 보였다. 경매에 나올 '그리스도'는 십자가에 못 박힌 상처와 가시 면류관, 작은 천사들의 후광을 가진 예수를 그렸으며, 보티첼리 후기작 3점 가운데 1점으로 알려졌다. 세계적인 경매업체인 소더비 측은 해당 작품을 경매에 올리기 전, 적외선 및 매크로 X선 형광 분석법(MA-XRF)을 이용한 분석 과정에서 예상치 못한 스케치를 발견했다. MA-XRF를 이용하면 그림 안쪽에 있는 물감 성분과 종류, 색상 등을 알 수 있다. 해당 스케치는 성모자상(Maddonna and Child)으로, 그리스도교미술에서 성모 마리아가 아기 예수를 안고 있는 장면을 표상한 것이다. 그림 속 성모는 아기 예수와 뺨을 맞대고, 아기 예수의 머리를 친밀하게 안고 있으며, 코와 눈, 웃고 있는 입 등이 선명하게 표현돼 있다. 작품 속 성모자상은 원작을 거꾸로 놓고 봤을 때 더욱 선명하게 식별된다. 성모자상의 밑그림 선은 각기 다른 두께이며, 선의 형태 등을 보아 흰색 액체 염료로 그려진 것으로 전문가들을 추정했다.  소더비 뉴욕지사의 선임 부사장인 크리스토퍼 아포슬은 “보티첼리가 활동한 르네상스 시대에 패널(그림을 그리는 판)은 매우 귀한 상품이었다. (작품을 만들다) 중단된 경우, 아무도 패널을 버리고 싶지 않았을 것”이라고 설명했다. 보티첼리가 당초 성모자상을 그리려다 마음을 바꾸었거나 그림을 망쳤다고 여긴 뒤, 그 위에 현재의 ‘그리스도’를 그렸다고 추측한다는 것. 성모자상이 숨겨져 있던 보티첼리의 ‘그리스도’는 낙찰 가격이 4000만 달러(한화 약 477억 2000만원)를 넘길 것으로 예상한다. 앞서 지난해 1월 미국 뉴욕 소더비 경매에 나온 보티첼리의 또 다른 작품 ‘원형 메달을 든 청년’(Young Man Holding a Roundel)의 낙찰가는 9220만 달러(약 1100억 원)으로, 이탈리아 화가의 작품 중 역대 가장 높은 낙찰가를 기록했다.한편, 명화 속 ‘숨겨진 그림’이 첨단 과학 기술 덕분에 모습을 드러낸 사례는 이번이 처음은 아니다. 지난해 10월 입체파 대표 천재 화가 파블로 피카소(1881~1973)의 1903년 작품 ‘맹인의 식사’(The Blind Man‘s Meal)에서는 숨겨져 있던 미완성 작품이 발견됐다. ‘맹인의 식사’ 아래 숨겨져 있던 그림은 웅크린 누드의 여성을 표상한 것으로, 해당 그림은 ‘외로운 웅크린 누드’(The Lonesome Crouching Nude)로 명명됐다. 전문가들은 당시 피카소가 다른 화가들처럼 돈을 아끼려고 기존 그림 위에 덧칠을 한 작품을 남긴 것으로 추측했다. 
  • 광주 화정현대아이파크 건물 붕괴 조짐 있었지만 외면 당해

    광주 화정현대아이파크 건물 붕괴 조짐 있었지만 외면 당해

    광주 서구 화정현대아이파크 주상복합아파트 구조물이 붕괴 이전에 전조 증상이 있었지만 외면당했던 것으로 알려졌다. 사고 현장에서 실종된 A씨의 장인은 “현장에 있는 어떤 젊은 친구가 ‘중간에 거푸집이 떨어지고 철근도 떨어진다’고 몇 번 얘기를 해도 아무 조치가 없었다는 얘기를 주변 사람들에게 자주 했었다는 말을 들었다”고 말했다. 장인 B씨는 “일반적으로 콘크리트는 봄과 여름에는 일주일, 겨울에는 열흘 정도 지나야 정상적으로 굳는다”며 “하지만 이 회사는 공사 기한을 빨리 맞추려고 거의 일주일 만에 마르지도 않은 상태에서 처리하려다 불상사가 난 것 같다”고 설명했다. 사위가 특전사 출신이어서 웬만하면 살아있을것이다고 희망을 보인 B씨는 “다른 아파트는 이렇게 높이 지어도 아무 사고가 없는데 왜 여기만 그런 일이 일어났냐”고 원망하듯 무너진 건물을 올려봤다. 그는 “사위가 체육관을 운영하다가 코로나19 때문에 문을 닫고 인부들 데리고 현장 일을 했다”며 “딸과 같이 주일마다 소고기, 돼지고기도 사갖고 오고 평상시에도 아주 잘했다”고 눈시울을 붉혔다. 12일 오전 9시 아직 돌아오지 않는 가족을 기다리고 있던 실종자 가족들은 “살았는지 생사 확인이 시급한데도 책임자들은 회의만 계속하고 있어 울화통이 난다”며 “당국은 어제부터 17시간 동안 구조하겠다는 말만 되풀이하고 있다”고 목소리를 높였다. 전날 오후 3시 46분쯤 광주 서구 화정아이파크 공사 현장의 건물 39층에서 콘크리트 타설 중 23~38층 외벽 등 구조물이 무너지면서 실종된 작업자 6명의 가족들은 뜬눈으로 밤을 새면서 불만을 토로했다. 이들은 “야간 작업은 안전 문제 때문에 어쩔수 없다해도 진즉 해가 떴는데도 아무런 대안 없이 지켜만 보고 있다”며 “건강한 사람도 이 추위에 밤을 보내면 얼어 죽는다”고 목소리를 높였다. 그는 “오죽 답답하면 밤에 손전등을 들고 혼자라도 찾으러 들어가겠다고 했지만 제지 당했다”며 “안전 점검 후 구조하겠다는 대답만 듣고 있다”고 했다. 사고 현장 인근의 천막에서 하룻밤을 보낸 실종자 가족들은 “아직도 저 무너진 건물안에서 벌벌 떨고 있을건데 우리도 같은 고통을 느끼는 건 당연하다”며 “시간만 지체 하지 말고 빨리 구조 작업을 하기만 바라고 있다”고 눈물을 떨꿨다. 현재 창문 실리콘 작업자 3명, 소방 설비자 2명, 조적(타일) 담당자 1명 등 6명이 매몰된 것으로 추정된다. 추운 날씨인데도 무리하게 콘크리트 타설을 하다 무게를 견디지 못하고 쏟아진게 사고 원인으로 예상되고 있다. 건물 붕괴가 일어나기 20분전까지 1층에서 직원들 관리를 했다는 C씨는 “요 며칠 사이 눈보라가 치고, 당일 아침에는 강풍도 불어 기상 조건이 아주 안좋았다”며 “외부 작업 금지 지시가 내려 바깥에는 아무도 없었는데 추운 날 내부에서 일하던 사람들이 피해를 입었다”고 설명했다. 박영수 국토안전관리원장은 오전 10시 30분 현장에서 기자 브리핑을 통해 “23층에 기계실이 있어 다른 곳보다 구조가 단단해 무너져 내리다 멈춘것 같다”며 “현재 23층까지만 진입이 가능하고, 한 쪽은 완전히 무너져 내린 상황이라 현장 구조 활동이 오래 걸릴 듯하다”고 밝혔다. 하지만 연락이 두절된 작업자들은 붕괴된 건물의 28∼31층에서 창호 공사 등을 하고 있었던 것으로 알려졌다. 이날 오전 국토안전관리원, 건설사 등과 함께 적외선 및 열 감지 기능이 포함된 드론 2대를 활용해 안전진단을 시작한 소방당국은 오전 11시50분쯤 부터 수색견 4마리를 투입하는 등 수색을 재개했다.
  • [우주를 보다] 아름다운 나선팔…초신성 품은 은하 NGC 976 포착

    [우주를 보다] 아름다운 나선팔…초신성 품은 은하 NGC 976 포착

    최근 작동을 시작한 지 '10억 초'라는 기념비적인 업적을 달성한 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이 아름다운 은하의 모습을 촬영해 공개했다. 지난 10일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경의 가시광 및 적외선(열) 파장의 빛을 모두 관찰하는 WFC3(광시야 카메라 3)을 사용해 촬영한 나선은하 NGC 976의 모습을 공개했다. 우리은하로부터 약 1억5000만 년 떨어진 양자리에 놓여있는 NGC 976에는 고온의 푸른(젊은) 별들이 특유의 나선팔에 수없이 가득 자리잡고 있다. 특히 NGC 976은 'SN 1999dq'라는 이름의 초신성을 품고있는데 전문가들은 그 밝기를 통해 거리를 측정할 수 있다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다.  앞서 새해 1일 허블우주망원경은 작동을 시작한 지 10억 초를 돌파했다. 1년을 초로 환산하면 31,536,000초로 따라서 10억 초는 무려 31년의 긴 시간이다. 인류 최초로 우주 공간에 보낸 허블우주망원경은 지난 1990년 4월 25일 NASA의 디스커버리호에 실려 힘차게 발사됐다. NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경의 지름은 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 500㎞ 안팎에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다.    그러나 오랜 세월에 퇴역을 앞둔 허블우주망원경은 제임스웹 우주망원경(JWST)에게 그 바통을 넘겨줄 예정이다. 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 큰 JWST는 지난해 크리스마스에 발사돼 현재 지구에서 150만㎞ 떨어진 근무지 ‘라그랑주 L2’로 날아가고 있다.
  • [지구를 보다] ‘늑대가 깨어났다’…우주서 본 갈라파고스 울프 화산 분화

    [지구를 보다] ‘늑대가 깨어났다’…우주서 본 갈라파고스 울프 화산 분화

    지구 생태계의 보고인 갈라파고스 제도에서 가장 높은 화산이 7년 만에 분화한 가운데 이 모습이 위성으로도 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 지구관측소는 수오미 NPP와 테라 위성으로 각각 촬영한 울프 화산의 모습을 공개했다. 현지시간으로 지난 7일 촬영한 사진을 보면 우주에서 본 이사벨라 섬과 울프 화산의 위치가 인상적이다. 먼저 수오미 NPP 위성에 탑재된 가시적외선이미지센서인 VIIRS로 촬영한 사진을 보면 칠흙같이 어두운 바다를 배경으로 반짝 '눈'을 뜬 것 같은 화산의 모습이 눈에 띈다. 이 사진에서 울프 화산은 동물의 머리처럼 보이는 위치에 있어 NASA 측은 '늑대가 한 밤 중에 깨어난다'(Wolf Awakens at Night)는 흥미로운 제목을 달았다.NASA의 또다른 관측위성인 테라에도 울프 화산의 모습이 담겼다. 테라의 중간해상도 영상 분광계(MODIS)로 촬영한 사진을 보면 구름과 더불어 화산에서 분출한 자욱한 연기가 태평양 서쪽으로 날아가는 것이 확인된다.  갈라파고스 제도에서 가장 큰 이사벨라 섬 북쪽에 위치한 울프 화산은 지난 6일 분화했으며 화산이 뿜어낸 연기와 재 기둥이 3800m 상공까지 치솟았다. 다만 현지 주민과 동물들 대부분 화산 반대편 쪽으로 멀리 떨어진 곳에 살아 생태계에 큰 피해는 없을 전망이다. 남미 본토에서 1000㎞ 떨어진 태평양의 화산 군도인 갈라파고스 제도는 다양한 동식물이 서식하는 생물 다양성의 보고로 찰스 다윈의 진화론에 영감을 준 곳이기도 하다.  
  • [이광식의 천문학+] 주경 완성! 제임스웹 우주망원경, 모든 전개작업 완료

    [이광식의 천문학+] 주경 완성! 제임스웹 우주망원경, 모든 전개작업 완료

    전 세계 천문학자와 우주 팬이 안도의 한숨을 내쉬었다. 제임스웹 우주망원경의 복잡한 전개작업이 완벽하게 마무리되었기 때문이다. 100억 달러(한화 약 12조원)가 투입된 미 항공우주국(NASA)의 웹 망원경은 1월 8일(이하 미국동부시간) 거대한 주경의 두 번째 '날개'를 펼쳐서 주경의 단일 집광표면을 완성함으로써 길고도 위험했던 모든 전개작업을 완벽하게 매조졌다. 오전 10시 30분 직전에 마지막 거울 부분이 제자리에 고정되었다. 3시간도 채 안 된 오후 1시 17분, 미국 메릴랜드주 볼티모어에 있는 관제센터에서 환성과 하이파이브가 터지면서 웹 망원경의 완전한 탄생을 축하했다. NASA 과학담당 부국장인 토마스 주부큰은 마지막 이정표가 세워진 뒤 웹 팀에 "우리는 궤도에 망원경을 배치했다"라고 선포하면서 "세상에서 한 번도 본 적이 없는 놀라운 망원경이다"라고 감개무량해했다.메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소에서 라이브로 웹캐스트를 진행한 NASA 천체물리학자 미셸 탈러는 "나는 지금 가슴에서 이런 종류의 빛이 느껴진다. 주경의 크기는 웹과 인류에게 빅뱅이 시작된 지 불과 1억 년 후의 우주를 볼 수 있는 기회를 줄 것"이라고 밝혔다. 웹은 지난 크리스마스 날 남미의 유럽 우주공항에서 발사되어 우주 최초의 별과 은하를 관찰하고 흥미로운 외계행성의 대기를 탐색해 생명체의 증거가 될 수 있는 흥미로운 화학물질의 발견에 나선다. 웹은 우리가 열로 느끼는 파장인 적외선으로 우주를 볼 수 있도록 최적화되어 있다. 망원경의 광학장비와 기구는 이러한 희미한 열 신호를 포착하기 위해 극도로 차갑게 유지되어야 한다. 따라서 웹은 햇빛을 차단하는 테니스장만 한 크기의 5겹 차광막을 자랑한다.차광막의 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 총 400m의 케이블 90개와 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다. 발사 3일 만에 시작해 일주일 정도 걸린 차광막 전개 기간 이 모든 부품은 완벽하게 작동했다. 거울을 적절한 위치에 고정함으로써 웹의 복잡한 기본 전개 단계는 종료되었다. 다음 주요 이정표는 발사 후 29일 동안 예정된 엔진 분사로, 웹은 최종 목적지인 태양-지구 라그랑주 2지점(L2) 주위의 궤도에 진입하게 된다. 지구로부터의 거리는 지구-달 거리의 약 4배인 150만㎞이다.웹 팀원들은 망원경이 L2에 도착한 후에도 여전히 할 일이 많다. 예컨대, 웹의 주경 18개를 정확하게 정렬하여 각 낱개 거울이 단일 집광 표면으로 기능하도록 하는 고난도 작업이 기다리고 있다. 거울 정렬은 150㎚(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다. 이 작업은 5개월 정도 소요될 것으로 예상된다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만㎚다. 정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 6월 말이나 7월 초에 시작될 것으로 예상된다. 그 후 최소 5년 동안 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고, 주변 외계행성의 대기에서 생명체 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측 활동을 수행하게 된다. 계획 활동 기간은 10년이지만, 상황이 허락하면 수명을 그 이상으로 연장할 수 있을 것으로 기대된다. 
  • 6.5m의 주거울 펼친 웹 망원경, 우주 기원 관측할 제모습 갖춰

    6.5m의 주거울 펼친 웹 망원경, 우주 기원 관측할 제모습 갖춰

    100억 달러(약 11조 9500억원)가 투입된 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’이 직경 6.5m의 주거울 펼치는 작업을 마쳐 우주의 기원을 관측할 제모습을 갖췄다. 미국 메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주망원경과학연구소(STScI)의 비행제어센터는 9일 오전 3시 16분(한국시간)에 거울 펼치기를 완료했다는 웹 망원경의 신호를 수신했다고 밝혔다. 작업 시작 후 가슴을 졸여 오던 통제센터 관계자들은 하루 만에 작업이 완벽하게 마무리됐다는 소식이 전해지자 환호성을 터뜨리며 서로 손을 맞잡았다. 미국 항공우주국(NASA) 과학 임무 책임자인 토마스 주부큰은 임무 성공을 축하하면서 제어센터 팀원들에게 “방금 역사에 한 획을 그었는데 느낌이 어떤가”라고 물었다. 이날 주거울을 펼치는 작업은 지난 4일 다섯 겹짜리 21×14m 크기의 태양 빛 차광막을 팽팽하게 펼쳐 고정하는 작업을 무사히 완료한 데 이어 또 한 번 마지막 고비를 넘긴 것이었다. 차광막은 태양의 열과 빛을 거의 완벽하게 차단한다. 차광막 바깥은 최고 섭씨 125도까지 높아지지만, 안쪽은 영하 235도의 초저온 상태를 유지해 웹 망원경이 미세한 적외선까지 포착할 수 있는 환경을 만들어준다. 웹 망원경은 거울 18장으로 구성돼 있는데 지름이 6.5m에 달해 한쪽에 3장씩, 좌우 6면은 뒤쪽으로 90도 접힌 채 로켓에 실려 있었다.접혀 있던 거울이 완벽하게 펼쳐짐에 따라 웹 망원경은 우주 공간에서의 제모습을 갖췄다. 거울은 유리가 아니라 베릴륨 금속이다. 가벼우면서도 단단하고, 저온에 잘 견디는 특성이 있다. 거울 면은 얇은 금박으로 코팅돼 있다. 금은 적외선 반사율이 매우 높다.이른바 ‘골든 아이’로 불리는 웹 망원경의 주거울 지름은 허블(2.4m)의 2.7배다. 허블보다 빛을 6.25배 더 많이 모으고 시야각은 15배 이상 넓다. 웹 망원경은 앞으로 거울 18장의 초점을 하나로 모으는 미세 조정을 진행하게 된다. 프로젝트 담당자는 취재진에게 “거울 18장이 각자 프리마돈나처럼 자기 목소리를 내고 있다. 우리는 그 소리를 화음으로 만들어내야 한다. 어렵고 고된 작업”이라고 설명했다. 지난달 25일 아리안 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 이미 지구로부터 100만㎞를 날아갔는데 앞으로 2주 동안 약 60만㎞를 이동해 목적지인 제2 라그랑주점(L2)에 진입해야 한다. 모든 작업이 순조롭게 진행된다면 올 여름에는 관측을 시작한다. NASA의 거울 개발팀장인 리 페인버그는 “웹 망원경은 매우 강력하다. 어딜 비추든 새 지평이 열리게 된다”고 말했다. 웹 망원경은 138억년 전 빅뱅(대폭발)과 137억년 전 암흑기를 거쳐 우주에 첫 별과 은하가 탄생해 그 뒤 130억년남짓 팽창하는 모든 과정을 관측하게 된다. 태양은 지구로부터 1억 5000만㎞ 떨어져 있어 태양 빛이 지구에 닿는 데 8분이 걸린다. 만약 태양이 사라져도 지구의 우리가 알아채는 데 같은 시간이 걸린다는 얘기다. 그런데 웹 망원경이 관측할 예정인 우리 태양계 밖에서 가장 가까운 별의 빛이 지구에 닿는 데 4년이 꼬박 걸린다. 웹 망원경은 그렇게 먼 우주, 까마득한 기원을 관측하게 된다.
  • [아하! 우주] 근무시간 ‘10억 초’ 돌파…허블우주망원경의 무한도전

    [아하! 우주] 근무시간 ‘10억 초’ 돌파…허블우주망원경의 무한도전

    우주의 심연을 들여다보고 싶은 인류의 꿈을 담은 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이 작동을 시작한 지 10억 초를 돌파했다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 새해 1일 허블우주망원경이 작동한 지 공식적으로 10억 초를 넘어섰다고 밝혔다. 1년을 초로 환산하면 31,536,000초로 따라서 10억 초는 무려 31년의 긴 시간이다.   인류 최초로 우주 공간에 보낸 허블우주망원경은 지난 1990년 4월 25일 NASA의 디스커버리호에 실려 힘차게 발사됐다. NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경의 지름은 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 500㎞ 안팎에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다.그러나 허블우주망원경은 발사와 운영과정에서 수차례 우여곡절을 겪었다. 허블우주망원경이 초기에 보내온 사진들이 광학기기 결함으로 선명하지 못해 예산만 낭비했다는 비판에 직면한 것. 그러나 NASA 측은 우주비행사들을 직접 보내 허블우주망원경의 개·보수작업을 했으며 당초 예상 수명보다 2배나 긴 지금까지도 작동 중이다.이렇게 31년의 세월동안 허블우주망원경은 150만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 바탕으로 천문학자들은 1만 7000건 이상의 논문을 발표했다. 이 과정에서 인류는 우주의 팽창속도와 암흑에너지가 우주의 70%를 차지한다는 사실을 알 수 있게 됐다. 30여 년 전 만 해도 우주망원경에 천문학적인 비용을 쓰는 것에 대해 회의적이었던 분위기는 지금은 완전히 바뀌었으며 그 바통은 제임스웹 우주망원경(JWST)이 물려받았다. 지난해 크리스마스에 발사된 JWST가 현재 '근무지'로 날아가고 있기 때문이다.  JWST는 허블과는 전혀 다른 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. JWST가 머무는 곳도 허블과는 판이하다. 고도 500㎞ 안팎의 지구 저궤도를 돌며 우주를 관측한 허블과는 달리 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만㎞ 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이 근무 지역이다. 또한 JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.    
  • 제임스웹 우주망원경 최대 고비 넘겼다...초대형 차광막 설치 성공

    제임스웹 우주망원경 최대 고비 넘겼다...초대형 차광막 설치 성공

    제임스웹 우주망원경(JWST)의 최고난도 작업인 차광막 배치가 완벽한 성공으로 마무리되었다.  테니스장 크기의 5개 층으로 이루어진 차광막은 전개 후 팽팽하게 펼치는 데 심각한 문제점이 발생했지만, 웹 팀의 엔지니어들이 이를 모두 극복하고 마침내 성공적으로 배치했다. 1월 4일(이하 미국시간) 가로 21m, 세로 14m, 머리카락 두께의 5개 막을 각각 조심스럽게 팽팽하게 당겨야 하는 어려운 절차를 순조롭게 성공함으로써 30년 개발 기간 동안 프로젝트에 참여한 수천 명 엔지니어와 웹의 완성을 간절히 기다리는 전 세계의 수많은 과학자들에게 큰 안도감을 안겨주었다. JWST 매니저인 케이스 패리시는 NASA의 라이브 캐스트에서 "어제 우리는 단번에 세 개 층을 완성할 것이라고 생각하지 않았다"라고 말하면서 "하지만 팀은 모든 것을 완벽하게 수행했다. 우리는 어제 한 층만 수행할 계획이었는데 잘 진행된 바람에 그들은 '계속 가도 될까요?' 하고도 끝까지 진행해 완벽히 마무리했다"고 밝혔다. 팀원들은 다이아몬드 모양의 차광막 모서리를 당기는 케이블과 모터의 복잡한 시스템을 사용하여 차광막의 5개 층 각각에 대한 적절한 장력을 확보했다. 다이아몬드 모양의 차광막의 각 층을 팽팽하게 당기는 정교한 작업은 1월 3일에 시작되었다. NASA는 원래 각 층에 하루가 걸릴 것으로 예상했지만, 첫날이 끝날 무렵 3개의 층이 성공적으로 장력을 받았고, 1월 4일 마지막 2개 층이 적절히 조여졌다. 네 번째 층의 성공적인 배치는 망원경이 지구에서 약 87만 9천km(지구-달 거리의 약 2배)를 순항하면서 오전 10시 23분(미국 동부 표준시)에 확인되었다. 마지막 5번 층의 당김은 밤 12시 9분에 완료되어 관제팀의 환호와 박수가 터져나왔다.차광막 배치는 지구에서 철저하게 테스트되었지만, 최첨단의 테스트 실험실조차도 우주공간의 무중력 및 기타 요인의 영향을 완전히 시뮬레이션할 수 없다. 자칫 문제가 발생하면 30년 동안 쏟아부은 100억 달러(한화 약 12조원)짜리 임무가 위험에 처할 수 있는 것이다. JWST는 에너지가 극히 낮은 적외선 파장으로 관측하는 망원경이므로 민감한 감지기가 설계된 대로 작동하려면 기기 자체가 극도로 차가워야 하는 만큼 태양광과 지구열의 완벽한 차단은 필수적이다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. JWST가 머무는 곳도 허블과는 판이하다. 고도 500km 안팎의 지구 저궤도를 돌며 관측한 허블과는 달리 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만km 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이 주차지역이다. 이 L2 지점은 태양이 지구를 끌어당기는 힘과 지구의 원심력이 같은 곳으로, 별도 추진 장치 없이 JWST가 지속적으로 지구 궤도를 돌 수 있다. JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 또한 빛은 먼 거리에서 오는 것일수록 적외선에 가까워지기 때문에 장거리 관측 능력도 좋아진다.   이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다. 따라서 과학자들은 JWST가 ‘빅뱅’ 직후, 즉 135억 년 전쯤 출발한 빛을 잡아낼 수 있을 것으로 기대한다. 우주가 탄생 직후 어떤 모습이었는지 볼 수 있다면 지금까지 해결되지 않은 세밀한 우주 진화 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대한다. JWST가 차광막 전개에 성공함으로써 다음의 과제인 망원경 주경의 전개로 초점이 옮겨지고 있다. 발사 10일쯤 후 웹은 0.74m 너비의 보조 반사경을 전개할 예정이다. 이 보조 반사경은 심우주 광자가 망원경의 주반사경에 부딪힌 후 두 번째로 부딪히는 반사경이다. 그런 다음 웹의 너비 6.5m 기본 미러가 빛날 때이다. 18개의 육각형 거울로 벌집처럼 구성된 주반사경은 태양 가림막처럼 접혀진 상태로 발사되었다. 발사 후 12~13일이 지나면 거울의 두 측면 '날개'가 펼쳐져 제자리에 고정되면 주반사경 전체 크기가 된다.
  • 웹 우주망원경 차광막 모두 펼쳐, 전체 임무의 70~75% 완수

    웹 우주망원경 차광막 모두 펼쳐, 전체 임무의 70~75% 완수

    지난해 성탄절(이하 미국 동부시간)에 지구를 떠나 우주로 날아가고 있는 100억 달러(약 11조 9500억원) 짜리 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’이 4일 중요한 임무 하나를 완수했다. 적외선으로 열을 감지해 우주를 관측하는 웹 망원경은 초저온 상태에서만 역대 가장 크고 강력한 망원경의 성능을 십분 발휘하는데 태양 빛을 차단하는 다섯 겹의 차광막을 이날 모두 펼치는 데 성공했다고 영국 BBC가 전했다. 이 차광막들은 망원경과 과학장비를 섭씨 영하 235도의 초저온 상태로 유지하는 데 결정적인 역할을 한다. 그렉 로빈슨 프로그램 국장은 미국 항공우주국(NASA) 통제센터에서 “웹 망원경의 차광막을 우주에서 펼친 것은 믿을 수 없는 이정표이며, 임무 성공에 결정적”이라고 기뻐했다. 앞서 프로젝트 매니저 빌 오크스는 지난해 마지막 날 차광막을 접어 고정하고 있던 107개의 핀을 제거하고 펼친 것이 “정말로 큰 성과였다”고 돌아봤다. 그는 웹 망원경의 우주 전개와 배치 과정에 하나라도 잘못되면 망원경을 못 쓰게 만드는 고비가 무려 344개에 달하는데, 차광막 전개가 완료되면 이 중 70∼75%를 넘어선다고 설명했다.NASA에 따르면 전날 웹 망원경은 가장 바깥에 있던 차광막을 팽팽하게 잡아당겨 고정하는 작업을 5시간여 만에 완료했다. 이 차광막은 태양 빛을 그대로 받기 때문에 폴리이미드 초박막 필름으로 만든 다섯 겹의 차광막 중 가장 크고 두껍게 제작됐다. 이때만 해도 나머지 차광막을 팽팽하게 고정해 완벽한 형태를 갖추는 데 이틀이 걸릴 것으로 예상했지만 하룻만에 끝냈다. 테니스코트 크기(21×14m)의 다섯 겹 차광막을 차례대로 펼쳐야 해 굉장히 섬세하게 작업해야 하는데 수십만㎞ 떨어진 우주 공간에서 이를 완수하도록 조종한다는 것은 대단한 일이다. 그러면 웹 망원경은 어디쯤 가고 있을까? 유튜브에 24시간 생중계되고 있어 발사 열흘을 넘긴 이 시간 현재, 지구로부터 94만㎞쯤 떨어진 곳을 통과하고 있음을 쉽게 확인할 수 있다. 차광막을 완전히 펼친 이제 앞으로 남은 일은 부경 지지대를 펼치고 이어 양 옆으로 3개씩 접은 주경의 육각형 거울도 펴 완전한 모습을 갖추는 일이다. 이르면 주말쯤 이 단계까지 마무리되면 주요 전개는 사실상 끝나게 된다. 그 뒤 웹 망원경은 계속 날아가 이달 말쯤 지구에서 150만㎞ 떨어진, 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑 주점(L2) 궤도에 진입하며, 약 다섯 달에 걸쳐 주경 미세조정과 과학장비 점검을 마친 뒤 본격 관측에 나선다. 천문학계는 많은 성과를 낸 허블 우주망원경보다 100배나 성능이 뛰어난 웹 망원경이 135억년 전 우주 초기의 1세대 은하를 들여다보며 우주에 대한 이해를 새롭게 하는 계기가 될 것으로 기대하고 있다. 웹 망원경은 당초 10년 정도 활동할 것으로 예측됐는데 연료 효율이 기대했던 것보다 좋아 10년을 훨씬 넘겨 관측할 수 있을 것으로 관계자들이 보고 있다.
  • 웹 망원경 지구에서 90만㎞쯤, 가장 위험한 차광막 전개 “순조로워”

    웹 망원경 지구에서 90만㎞쯤, 가장 위험한 차광막 전개 “순조로워”

    지난달 25일(이하 미국 동부시간) 지구를 떠나 우주로 날아가고 있는 100억 달러(약 11조 9500억원) 짜리 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’은 어디쯤 가고 있을까? 유튜브에 24시간 생중계되고 있어 발사 열흘이 다 돼가는 이 시간 현재, 지구로부터 90만㎞쯤 떨어진 곳을 통과하고 있음을 쉽게 확인할 수 있다. 미국 항공우주국(NASA)과 AP 통신 등에 따르면 웹 망원경은 3일 태양 빛을 차단하는 테니스 코트 크기(21×14m)의 다섯 겹 차광막 중 가장 바깥에 있는 막을 팽팽하게 잡아당겨 고정하는 작업을 5시간여 만에 완료했다. 이 차광막은 태양 빛을 그대로 받아 폴리이미드 초박막 필름으로 만든 5겹의 차광막 중 가장 크고 두껍게 제작됐다. 나머지 차광막을 팽팽하게 고정해 완벽한 형태를 갖추는데는 이틀이 더 소요된다. 적외선으로 열을 감지해 우주를 관측하는 웹 망원경은 초저온 상태에서만 역대 가장 크고 강력한 망원경의 성능을 십분 발휘할 수 있는데, 5겹의 차광막은 망원경과 과학장비를 섭씨 영하 235도의 초저온 상태로 유지하는 데 결정적인 역할을 한다. 웹 망원경의 주계약사인 노드롭 그루먼의 책임엔지니어인 에이미 로는 AP와의 인터뷰를 통해 “모든 것이 더할 나위 없이 좋고 순조롭게 진행 중”이라고 밝혔다. 프로젝트 매니저 빌 오크스는 지난달 31일 차광막을 접어 고정하고 있던 107개의 핀을 제거하고 펼친 것이 “정말로 큰 성과였다”고 평가하면서 “(앞으로 며칠간) 드라마가 펼쳐질 것으로 예상하지 않는다”고 했다. 그는 웹 망원경의 우주 전개와 배치 과정에 하나라도 잘못되면 망원경을 못 쓰게 만드는 고비가 무려 344개에 달하는데, 차광막 전개가 완료되면 이 중 70∼75%를 넘어선다고 설명했다. 웹 망원경은 차광막을 완전히 펼친 뒤 부경 지지대를 펼치고 이어 양 옆으로 3개씩 접은 주경의 육각형 거울도 펴 완전한 모습을 갖추게 되는데, 이번 주말 이 단계까지 마무리되면 주요 전개는 사실상 끝나게 된다. 웹 망원경은 계속 날아가 이달 말쯤 지구에서 150만㎞ 떨어진, 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑 주점(L2) 궤도에 진입하며, 약 다섯 달에 걸쳐 주경 미세조정과 과학장비 점검을 마친 뒤본격 관측에 나선다. 천문학계는 많은 성과를 낸 허블 우주망원경보다 100배나 성능이 뛰어난 웹 망원경이 135억년 전 우주 초기의 1세대 은하를 들여다보며 우주에 대한 이해를 새롭게 하는 계기가 될 것으로 기대하고 있다. 웹 망원경은 당초 10년 정도 활동할 것으로 예측됐는데 연료 효율이 기대했던 것보다 좋아 10년을 훨씬 넘겨 관측할 수 있을 것으로 관계자들이 밝혔다.
  • [우주를 보다] 별처럼 보이네…지상에서 포착한 제임스 웹 우주망원경

    [우주를 보다] 별처럼 보이네…지상에서 포착한 제임스 웹 우주망원경

    지난 크리스마스에 발사돼 현재 라그랑주 점 2(L2)로 날아가고 있는 제임스웹 우주망원경(JWST)의 모습이 지상에서도 관측됐다. 최근 이탈리아의 체카노에 있는 벨라트릭스 천문대는 목표지를 향해 항해 중인 JWST의 모습을 짧은 영상으로 공개했다. 지난달 29일(현지시간) 촬영된 JWST는 수많은 별들처럼 하나의 작은 점으로 보인다. 촬영 당시 JWST와 지구와의 거리는 약 55만㎞로, 이는 지구와 달 사이 거리의 약 1.5배 정도다. 물론 며칠 사이 JWST는 훨씬 더 멀리 날아갔다. 3일 10시 기준(한국시간) JWST는 지구에서 약 83만㎞나 멀어졌으며 목표지까지 약 57% 비행했다. 앞서 지난해 마지막 날인 31일 JWST는 최고 난도에 해당되는 태양 가림막 펼치기를 무사히 마쳤다.135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 JWST는 지난달 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. JWST는 지구에서 태양의 반대방향, 곧 현재 화성이 있는 방향으로 약 150만㎞ 떨어진 태양-지구 라그랑주 점 2(L2)로 향하고 있다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루어 중력적으로 안정적인 지점으로, JWST는 별도의 동력 없이도 태양을 공전할 수 있다.특히 JWST는 기존 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.
  • [아하! 우주] ‘29일간의 벼랑끝 여행’.. 제임스웹 망원경의 험난한 여정

    [아하! 우주] ‘29일간의 벼랑끝 여행’.. 제임스웹 망원경의 험난한 여정

    100억 달러(한화 12조)를 쏟아부은 미항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경이 14년 지각 끝에 마침내 발사되었지만, 기대되는 과학 임무를 시작하려면 시간이 좀 걸릴 것으로 보인다. 크리스마스인 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 얹혀 발사된 제임스웹 우주망원경(JWST)의 임무는 인류의 오랜 숙원인 우주 기원의 비밀을 파헤치는 것이다. 이를 위해 JWST는 135억년 전 초기 우주의 모습을 들여다볼 계획이며, 또한 주변 외계행성의 생명체를 탐색할 예정이다. 이 모든 임무는 우리 인류가 언제, 어디서, 어떻게 여기까지 왔는가 하는 원초적인 문제와 직결되어 있다. 그러나 이러한 임무를 수행하기 위해 JWST팀 구성원들은 상당 기간 인내심을 유지하지 않으면 안된다. 웹이 본격적인 탐사작업에 들어가기 전에 해결하고 수행해야 할 일들이 만만찮기 때문이다. JWST는 우리 지구 행성에서 태양의 반대방향, 곧 현재 화성이 있는 방향으로 150만km(지구-달 거리의 약 4배) 떨어진 태양-지구 라그랑주 점 2(L2)로 향하고 있다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루어 중력적으로 안정적인 지점으로, 웹은 별도의 동력 없이도 태양을 공전할 수 있다. 웹이 거기에 도착하는 데 29일이 걸릴 것이며, 그 과정에서 손에 땀을 쥐게 하는 수많은 고난이도의 통과의례를 거쳐야 한다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 엔지니어인 마이크 멘젤은 "웹 망원경이 수행할 주요 전개작업은 50개 정도가 있는데, 178개의 이탈장치(release mechanism)가 50개 관련장비를 전개하게 된다"고 지난 10월에 올린 '29일간의 벼랑끝 여행(29 Days on the Edge)'에서 밝히면서 "이 전개작업은 지금까지 한 것 중 가장 복잡한 우주선 활동으로, 어느 것 하나라도 실패하면 안된다"라고 못박았다. 웹은 이미 몇 가지 주요 이정표를 세웠다. 예컨대, 이륙 후 약 30분 후 태양 전지판을 전개하고 태양 에너지를 흡수하기 시작했다. 그리고 지난밤엔 65분 동안 엔진을 분사해 진로를 수정, L2로 향하는 궤도에 올랐다. 다음은 앞으로 수행해야 할 주요 단계를 요약한 것이며, 주어진 일정은 대략적인 것이다. (자세한 내용은 NASA의 웹 전개 사이트 참조) 발사 후 하루가 지나면 웹은 고이득 안테나를 지구 쪽으로 회전시켜 지상 관제소와의 통신을 더욱 용이하게 할 것이다. 그 다음날 우주선은 L2를 향한 궤도를 수정하기 위해 또 한 차례 엔진 분사를 수행한다. 그리고 발사 3일 후 웹의 거대한 태양 가림막(적외선 망원경과 장비를 차갑게 유지하도록 설계된 5층 구조)를 고정하는 팔레트가 내려진다.  5장 시트로 이루어진 태양 가림막은 완전히 확장했을 때 테니스 장 크기로, 차곡차곡 접힌 상태로 로켓의 페이로드 페어링 내부에 탑재되었다. 이것을 펴는 과정은 엄청나게 복잡하다. 그 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 90개의 케이블 및 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다고 NASA 관계자는 설명한다.  발사 후 5일째 가림막 보호 덮개가 벗겨지고, 걸침대는 하루 후에 뻗어나온다. 태양 가림막의 전개는 발사 후 8일 이내에 완료돼야 하며, 이 시점에서 팀원들은 초점을 광학장치로 옮기기 시작한다. 발사 10일쯤 후 웹은 0.74m 너비의 보조 반사경을 전개할 예정이다. 이 보조 반사경은 심우주 광자가 망원경의 주반사경에 부딪힌 후 두 번째로 부딪히는 반사경이다. 그런 다음 웹의 너비 6.5m 기본 미러가 빛날 때이다. 18개의 육각형 거울로 벌집처럼 구성된 주반사경은 태양 가림막처럼 접혀진 상태로 발사되었다. 발사 후 12~13일이 지나면 거울의 두 측면 '날개'가 펼쳐져 제자리에 고정되면 주반사경 전체 크기가 된다. 이 시점에서 웹은 최종적으로 완성된다. 이 거대한 우주천문대는 2주 남짓 후 목적지에 도착하며, 발사 29일 후 또 다른 엔진 분사를 실시해 L2 주변의 궤도에 진입하고, 여기서 다른 램프업 절차가 시작된다.예컨대, 발사 후 2~3개월이 지나면 팀은 주반사경 낱개 거울을 정렬하여 단일 집광 표면으로 만든다. 거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 하기 때문에 이것은 힘들고 시간이 많이 걸리는 작업이 될 것이다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 수석 과학자 조나단 가드너는 "우리 과학자 중 한 명이 거울을 풀이 자라는 속도보다 더 느리게 움직여야 하는 것으로 계산했다"고 말했다. 이 과정에서 팀은 웹의 4가지 과학 장비도 테스트하고 보정할 예정인데, 그것도 역시 힘든 과정이 될 것이다. 목표는 발사 6개월 후 정기적인 과학 임무에 돌입하는 것이다. 가드너는 "우리는 6월 말로 보고 있다"고 예상한다.   웹의 관측 시간은 NASA의 허블 우주망원경과 마찬가지로 과학자들의 상호 검토를 통해 선택된 다양한 프로젝트에 분배된다. 가드너는 "첫 해분의 웹 프로젝트들이 이미 결정되었으므로 새 천문대가 준비과정을 마치면 곧 작업에 들어갈 것"이라고 밝히면서 "그것은 힘든 마라톤이 될 것"이라고 덧붙였다.   
  • [우주를 보다] ‘8만 년만의 손님’ 배웅하며 우주로 날아오른 ‘인류의 눈’

    [우주를 보다] ‘8만 년만의 손님’ 배웅하며 우주로 날아오른 ‘인류의 눈’

    8만 년 만에 태양계를 찾아온 레너드 혜성을 배경으로 인류의 눈이 될 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 실은 로켓이 우주로 날아오르는 모습이 카메라에 포착됐다. 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 웹사이트 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 27일자에 따르면, 웹 망원경은 현지시간 25일 오전 9시20분쯤 프랑스령 기아나 쿠루 인근 유럽우주국(ESA) 발사장인 기아나우주센터의 아리안 제3발사장에서 아리안5호 로켓에 실려 우주로 발사됐다. 같은 시간, 태국의 천체 사진작가 마티폰 탕마띠탐은 현지에서 가장 높은 도이 인타논 국립공원 정상에서 하늘로 솟아오르며 빛을 내뿜는 로켓의 모습을 촬영하는 데 성공했다. 로켓은 발사 20여 분 만에 대기권을 돌파했으므로, 작가가 이를 촬영할 수 있는 시기는 그리 길지 않았다.25년간 약 10조원 넘게 투입된 제임스 웹 망원경은 허블을 잇는 차세대 우주망원경이다. 망원경의 성능을 좌우하는 주경(Primary mirror)의 지름이 6.5m로 허블(2.4m)의 두 배를 훌쩍 넘는다. 주경이 너무 크다보니 이동시 접을 수 있도록 벌집 형태의 18개 조각으로 나눠졌다. 금속 중 가장 가벼운 베릴륨로 만들어진 18개 육각 거울은 적외선 반사율이 높이기 위해 모두 금으로 도금했다.현재는 종이접기를 한 듯 포개져 로켓에 실려 있는데 약 29일간을 날아 지구와 태양이 끌어당기는 힘이 같은 ‘라그랑주 L2’지점에 도달하면 몸체를 펼치는 작업을 진행한다. 발사 11일째 주경을 서서히 펼치기 시작해 거울을 세부 조정하는 과정을 거친다. 약 6개월 뒤부터 본격적인 관측에 돌입한다.한편 사진에는 로켓 아래 쪽으로 현재 태양계를 벗어나고 있는 레너드 혜성의 모습도 포착됐다. 레너드 혜성은 최근 지구와 달 사이 거리의 9배인 340만 ㎞까지 다가왔다가 점차 멀어지고 있다. 사진=마티폰 탕마띠탐/태국 천문연구원
  • “제임스, 새 생명체를 찾아줘!” 역대 최강 ‘인류의 눈’ 우주로

    “제임스, 새 생명체를 찾아줘!” 역대 최강 ‘인류의 눈’ 우주로

    차세대 ‘인류의 눈’이 될 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 우주의 기원과 외계생명체에 대한 인류의 궁금증을 풀기 위해 우주로 발사됐다. 웹 망원경은 25일(현지시간) 오전 9시 20분쯤 프랑스령 기아나 쿠루 인근 유럽우주국(ESA) 발사장인 기아나우주센터의 아리안 제3발사장에서 아리안5호 로켓에 실려 우주로 날아올랐다. 발사 27분 뒤 웹 망원경은 대기권 밖에서 로켓과 성공적으로 분리됐고, 태양광 패널을 펼치며 망원경의 형태를 갖추기 시작했다. 이번 프로젝트를 추진한 미 항공우주국(NASA)의 빌 넬슨 국장은 “웹 망원경은 우리를 우주가 시작하는 바로 그 시점으로 데려갈 타임머신”이라며 발사 성공을 축하했다. 종이접기처럼 접힌 채 로켓에 실렸던 웹 망원경은 앞으로 보름간 50여 차례에 걸쳐 몸체를 펼치는 작업을 진행한다. 배터리 충전을 위한 태양광 패널, 지구 교신을 위한 고성능 안테나를 이미 펼쳤고 발사 나흘째엔 엿새에 걸쳐 5겹 차광막을 펼친다. 연처럼 생긴 테니스코트 크기(21×14m)의 차광막은 태양 복사열을 차단해 망원경이 -235℃의 초저온 상태로 유지되도록 한다.웹 망원경의 핵심은 금을 입힌 육각형 베릴륨 거울 18개로 이뤄진 주경이다. 전체 지름 6.5m의 주경을 펴 망원경 형태를 완성하고 나면 이후 2주간 더 비행해 지구와 태양이 중력 균형을 이루는 150만㎞ 밖 제2라그랑주점(L2) 궤도까지 비행한다. 궤도를 돌면서 주경을 구성하는 18개의 거울이 하나처럼 움직이도록 미세조정하고 근적외선카메라 등을 점검한 뒤 약 6개월 뒤부터 본격적인 관측에 돌입한다. 웹 망원경은 1990년부터 태양계 밖 은하 관측 임무를 수행 중인 허블 망원경(2.4m)보다 지름이 3배 가까이 크다. 또 근적외선과 중적외선을 포착할 수 있어 가시광선 관측에 집중한 허블 망원경보다 성능이 100배 더 뛰어난 것으로 알려졌다. 이론적으로 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달에서 날아다니는 호박벌의 열을 감지할 정도다. 이 같은 성능으로 웹 망원경은 빅뱅(우주 대폭발) 이후 약 3억년밖에 흐르지 않은 135억년 전 초기 우주를 관측할 수 있다. 외계행성의 대기 성분을 분석해 생명체가 존재할 수 있는 행성이 있는지도 파악할 것으로 기대를 모은다.NASA, ESA, 캐나다우주국(CSA)이 30여년에 걸쳐 100억 달러(약 11조 8500억원)를 투입한 웹 망원경 프로젝트는 한때 ‘돈 먹는 하마’로 비판받으며 폐기론이 나오기도 했다. 웹 망원경은 최대 10년간 임무를 수행하며 우주과학 발전에 크게 기여할 것으로 전망된다.
  • [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    ​135억년 전 초기 우주의 비밀 엿보는 '타임머신' 빅뱅 직후인 130억 년 전 태초의 우주는 어떤 모습이었을까? 인류의 끊임없는 호기심을 풀어줄 최강의 우주망원경 제임스웹이 크리스마스날 마침내 우주를 향해 날아올랐다. 최초의 발사예정이었던 2007년에서 무려 14년이나 늦은 지각 발사였다. 미 항공우주국(NASA)은 25일 오후 9시20분(한국시간) 프랑스령 기아나 쿠로우 우주센터에서 제임스웹 우주망원경(JWST)을 실은 아리안5 로켓이 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. JWST는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)이 1996년부터 기획, 2006년부터 제작에 들어갔다. 초기 예산의 5배를 훌적 뛰어넘는 100억 달러(한화 12조원)를 투입한 끝에 마침내 완성됐다.이 거대한 망원경은 초기 우주에 나타난 최초의 별과 은하로부터 방출되는 빛을 측정해 우주 생성의 비밀을 엿볼 예정이다. 먼 우주의 먼지구름에 가려진 외계행성의 대기를 조사해 우주 생명체의 존재를 탐사하는 임무도 띠고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 앞으로 5년에서 10년에 걸쳐 다양하고 중요한 과학 작업을 수행할 것이다. NASA 국장 빌 넬슨은 성명에서 "이것은 매우 독특한 임무"라고 강조하면서 "이 미션이 성공한다면, 비록 압도적이지는 않다 하더라도 엄청난 우주의 비밀을 열어젖혀, 우리가 누구인지, 어떻게 진화해 왔는지, 그리고 어떻게 여기까지 왔는지에 대해 엄청난 대답을 해줄 것"이라고 기대를 나타냈다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 프로젝트 차석 과학자 조나단 가드너는 "웹은 NASA가 지금까지 수행한 것 중 가장 복잡한 것"이라고 밝히면서 "이것은 의심할 바 없이 미국이 지금까지 수행한 것 중 최대의 순수 과학 프로젝트"라고 덧붙였다.이날 성공적으로 발사대를 떠난 JWST는 발사 27분이 지난 뒤 고도 1380㎞에서 아리안5 로켓으로부터 성공적으로 분리됐다. 마침내 통제센터 관계자들은 긴장감을 풀고 박수를 치며 발사 성공을 서로 축하했다. 웹은 30분 후 태양전지판을 펼치고 전기를 공급하는 데 성공했다. 앞으로 JWST는 약 29일간 날아가 지구로부터 지구-달 거리의 4배인 150만㎞ 떨어진 라그랑주2(L2) 지점에 안착할 예정이다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 별도의 동력 없이도 태양을 공전하면서 임무를 수행할 수 있는 지점이다. 또한 태양과 지구로부터 나오는 빛의 방해를 최소화할 수 있으며, 지구와 망원경의 거리를 항상 일정하게 유지할 수 있는 이점을 갖고 있는 지점이다. 제 위치에 도착한 뒤 약 5개월의 안정화 작업을 거친 이후 제임스웹은 사상 최대의 6.5m 주경을 통해 빅뱅 이후 우주의 생성과 비밀을 찾아 나선다. NASA는 “앞으로 10년 동안 전 세계 천문학자는 물론 우주과학자 등 우주의 비밀을 연구하고 생성과 진화를 탐구하는 이들에게 제임스웹은 ‘우주의 눈’이 돼줄 것”이라며 “적외선 우주망원경인 제임스웹으로 우리는 새로운 우주 탐험의 역사를 쓰게 됐다”고 밝혔다.항해 과정이 쉬운 것은 아니다. 갖가지 어려운 작업과정을 거쳐야 하는데, 우선 포개져 있는 지름 6.5m, 넓이 25㎡의 거대 반사경을 제대로 펴야 한다. JWST의 반사경이 너무 커서 발사 때 로켓 적재함에 넣을 수 있도록 반으로 접혀진 상태이다. 또 태양의 열과 빛을 막기 위해 설치한 테니스 코트 크기의 태양 가림막 펼치기, 반사경 미세 조절 등 각종 최첨단 장비의 정상 가동 시험 등이 기다리고 있다. 발사 후 13일째가 되면 차양막, 지지대, 그리고 망원경이 모두 펼쳐진다. 허블 우주망원경보다 최대 100배의 해상도를 자랑하는 JWST는 라그랑주2 지점에 도착한 후 태양을 바라볼 때 지구와 동일 선상에서 태양을 공전한다. 태양 가림막이 한 면이 항상 태양, 지구 및 달을 향해 펼쳐져 열ㆍ빛이 망원경의 관측을 방해하는 것을 막는다. 통신은 NASA의 제트추진연구소(JPL)에서 관리하는 거대 안테나인 심우주네트워크(DSN)를 통해 이뤄진다. 5차례나 고장나 막대한 예산이 낭비된 허블 망원경의 전철을 밟지 않기 위해 NASA 개발자들은 제작 과정에서 수십 회 반복 테스트를 실시했으며, 또한 지구에서 통신을 통해 자체적으로 오류를 수정하는 프로그램도 탑재했다. 문제는 고도 600㎞ 궤도에서 활동한 허블 망원경과 달리 150만㎞나 떨어져 있는 웹은 너무 멀어 고장날 경우 사람을 보내 수리할 길이 없다는 점이다. NASA는 스페이스X가 개발 중인 스페이스십이나 자체 개발 중인 SLS 등 초대형 우주발사체가 완성될 경우 웹 망원경의 수리 임무에 동원할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 한 세대가 걸린 망원경 만들기웹이 처음으로 논의되기 시작한 것은 30년 전의 일이다. 1989년 9월에 볼티모어의 우주망원경 과학연구소에서 한 무리의 천문학자들이 만나서 허블 우주망원경의 후계를 논의하기 시작했을 때 처음으로 운곽을 드러냈다. 이때는 허블을 발사하기도 전이었지만, 그 후계 문제가 수면 위로 떠오른 것이다. 대형 우주망원경은 계획하고 구축하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 천문학 커뮤니티에서는 10~20년 앞을 미리 구상하는 경향이 있다. 그래야만 '차세대 우주망원경'(NGST)과의 관측 간격을 최대한 단축할 수 있기 때문이다. 1990년대 중반까지 NGST가 초기 우주를 연구해야 한다는 합의가 이루어졌다. 허블이 빅뱅(138억 년 전) 이후 불과 10억 년이 지난 시점의 우주 모습을 제공했지만, 천문학계는 훨씬 더 초기의 우주를 조사하기를 원했다. 이상적으로는 우주가 태어난 직후 몇억 년 이내에 형성된 최초의 별과 은하의 시대까지 거슬러올라가는 것이다. 거대한 우주망원경은 우주의 초창기까지 거슬러올라갈 수 있는 타임머신이라고 할 수 있다. 허블, 스피처 우주망원경의 뒤를 이어 인류의 우주 관측의 새로운 역사를 쓸 것으로 기대되는 웹 망원경은 허블 망원경이 사용했던 가시광선이 아닌 적외선을 통해 태양과 같은 별을 관측하므로 우주공간에서 기존 망원경보다 더 먼 공간을 관측할 수 있다. 최대 1000광년 떨어진 행성의 산소분자를 확인할 수 있는 것으로 알려졌다. 1광년은 빛이 1년 동안 달리는 거리로 약 10조억㎞다.NASA는 우주의 암흑기(Dark Age)가 끝난 시점, 즉 138억년 전 우주 대폭발(빅뱅) 직후 2억년 쯤 지난 135억년대 초기 우주의 별들이 보내온 적외선 파장을 관측할 수 있다고 밝혔다. 이는 사실 웹 망원경이 인류가 우주의 끝을 관측하는 첫 번째 망원경이 될 것이라는 의미이다. 뿐만 아니라 웹은 생명체가 존재할 가능성이 높은 외계행성의 우주 생명체의 탐색과 외계 태양계의 초기 행성계 관측에 집중하여 할 수 있어 태양계 생성의 비밀도 밝히는 데도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만든 육각형 거울 18개를 벌집 꼴로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘고 시야는 15배 이상 넓다. 제임스웹이라는 이름은 1960년대 캐네디 대통령 시절 NASA 제2대 국장을 역임하며 최초 달 착륙선 아폴로 프로젝트를 이끌었던 제임스 웹 NASA 국장의 이름을 땄다. 웹 망원경 설계 수명은 5년이지만, '위대한 업적'을 남긴 허블 망원경을 계승하여 앞으로 수십 년간 작동하면서 인류를 보다 먼 태초의 우주로 데려다줄 것으로 기대를 모으고 있다.
  • 외계 생명체 존재 밝힐까…‘제임스 웹 우주망원경’ 우주로 향했다

    외계 생명체 존재 밝힐까…‘제임스 웹 우주망원경’ 우주로 향했다

    허블 우주망원경의 명성을 이을 역대 가장 크고 강력한 ‘제임스 웹 우주망원경’(James Webb Space Telescope)이 25일(현지시간) 발사됐다. 성공적으로 정착할 경우, 우주의 기원과 외계행성의 생명체 존재 등 우주의 수수께끼를 풀 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 웹 망원경은 25일 밤 9시 20분쯤 프랑스령 기아나 쿠루 인근의 유럽우주국(ESA) 발사장인 기아나 우주 센터의 아리안 제3발사장(ELA-3)에서 아리안5호 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다. 웹 망원경을 탑재한 아리안 로켓은 발사 전 절차가 순조롭게 진행돼 발사 창이 열리자마자 곧바로 화염을 내뿜으며 날아올랐다. 한 치 오차 없이 우주로 날아간 웹 망원경은 발사 27분 뒤 상단 로켓과 성공적으로 분리한 뒤 목표 탄도에 올랐다.웹 망원경은 로켓 분리 직후 배터리를 충전할 태양광 패널과 지구와 교신할 고성능 안테나를 펼치는 것으로 보름간의 우주 전개를 시작했다. 웹 망원경은 앞으로 한 달간 지구와 태양의 중력 균형이 이뤄지는 약 150만㎞ 밖 ‘제2라그랑주점’(L2)으로 비행하며 테니스코트 크기의 태양 빛 차광막과 지름 6.5m의 주경을 펼치는 등 단일 임무로는 가장 복잡한 우주 전개와 배치를 진행한다. 웹 망원경은 아리안 로켓에 탑재하느라 종이접기처럼 접은 망원경 부품을 펼쳐 고정하는 과정에서 50여차례의 주요 전개와 178차례 방출이 이뤄진다. 이 과정에서 하나라도 잘못되면 약 100억달러(한화로 약 11조 8500억원)가 투입된 웹 망원경의 성능을 떨어뜨릴 수 있는 위험 요소가 300개에 달하는 것으로 알려져 있다. 웹 망원경은 L2 궤도에 진입하면 육각형 18개의 금 코팅이 된 베릴륨 거울이 하나처럼 움직이도록 미세조정한다. 이어 주요 관측 목표에 대한 시험 관측을 통해 근적외선카메라(NIRCam)를 비롯한 과학 장비를 조정하는 등 준비 과정을 거쳐 약 6개월 뒤부터 본격적인 관측에 나서게 된다. 웹 망원경은 허블망원경보다 성능이 100배 이상 뛰어난 것으로 알려졌다. 특히 가시광선보다 파장이 길어 우주의 먼지와 가스 구름을 뚫고 더 멀리 가는 근·중적외선을 포착해 빅뱅 뒤 초기 우주인 약 135억 년 전의 1세대 은하를 관측할 수 있도록 설계됐다. 또 외계행성의 대기 구성 성분을 파악해 생명체가 존재할 수 있는 행성인지도 알 수 있는 능력을 갖췄다. 웹망원경에는 10년간 사용할 수 있는 연료가 장착돼 있다. 지구에서 바라보는 태양 뒤편에 자리하는 만큼 우주인 파견이 어려워 수리는 불가능하다. 본격적인 관측이 성공할 경우, 지금까지 관측 능력 한계로 숙제로 남겨뒀던 우주의 수수께끼를 풀어내 우주에 대한 혁신적인 이해를 제공할 수 있을 것으로 전망된다. 한편 제임스 웹 망원경은 나사의 숙원 사업으로, 1950년대 국무부 출신 나사 국장 이름을 땄다. 이 프로젝트는 애초 10억 달러를 투입해 2010년쯤 발사하는 계획을 갖고 시작됐으나 잇단 기술개발 차질과 예산 부족으로 비용은 10배로 불어났고 발사 일정도 10여년이 늦어졌다.
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