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.

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.

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.

올해 우리는 더 많은 우주의 비밀을 들추어냈다. 우주에 대한 인류의 호기심은 내년에도 우리 태양계와 그 너머로 더 많은 탐사선을 날려보낼 것이다. 2021년은 우주 탐사의 역사에 있어 하나의 큰 이정표를 세운 해이다. 다양한 탐사 임무와 최첨단 장비 덕분에 천문학자들은 전례 없는 방식으로 우주를 깊숙이 들여다볼 수 있었다. 연구원들은 블랙홀에서 나오는 강력한 제트를 보기 위해 전 지구를 하나의 거대한 망원경으로 만들었다. 지구 규모의 전파간섭계를 구축했던 것이다. 태양계 탐사에서는 이전에는 과학자들의 눈을 피해 숨어 있던 위성들과 거대한 혜성을 발견하는 쾌거를 이루었다. 태양계의 최고 지존인 태양이 그동안의 침묵을 깨고 올해의 빅뉴스로 등장한 것도 특기할 만한 일이다.  1. 최대 혜성 '베르나디넬리-번스타인' 발견두 연구원이 참으로 우연히도 지금까지 발견된 것 중 최대의 혜성을 발견했다.대학원생인 페드로 베르나디넬리는 암흑 에너지 조사 데이터를 통해 해왕성 궤도 너머에 있는 대상을 찾다가 그가 연구하려고 계획한 것보다 태양에서 훨씬 멀리 떨어져 있는 천체를 발견했다. 그는 즉시 지도교수인 우주론자 게리 번스타인에게 살펴보라고 요청했다. 그것은 지금까지 과학에 알려진 어떤 것보다 훨씬 더 큰 혜성이었다. 일반적인 혜성보다 10배나 더 크고 천 배는 더 무거운 대혜성을 발견한 것이다. 게다가 이 혜성은 약 300만 년 전 인류의 조상인 루시가 지구상을 걸었던 이래로 태양 주위를 한 번도 돌지 않은 혜성이었다. 그들이 발견한 혜성은 2021년 6월 23일 공식적으로 '혜성'으로 지정되었으며, 발견자들의 이름을 따서 베르나디넬리-번스타인 혜성으로 명명되었다. 운이 좋다면 천문학자들은 10년만 기다리면 이 혜성이 태양에 접근하는 것을 볼 수도 있다. 혜성은 오르트 구름으로 알려진 태양계의 가장 먼 바깥쪽에서 날아왔다. 긴 타원형 궤도를 그리며 우리 태양계 가운데로 여행하고 있는 이 혜성은 태양 둘레를 한 바퀴 도는 데 수천 년이 걸린다. 과학자들은 2031년에 혜성이 지구에 가장 가까워지면 베르나디넬리-번스타인 혜성의 크기와 구성을 더 정확하게 읽어내려 할 것이다. 하지만 가장 가까운 거리에서 태양 둘레를 돌아나갈 때도 토성의 평균 궤도보다 더 멀 것이다. 2. 아마추어 천문가가 목성의 새 위성 발견태양계 최대의 큰 행성 주변에서 이전에 알려지지 않았던 새로운 위성이 발견되었다. 목성은 거대 행성이기 때문에 큰 중력으로 많은 천체들을 끌어당긴다. 지구에는 위성이 하나뿐이고, 화성에는 작은 위성이 두 개 있다. 그러나 목성은 현재 최소 79개의 위성 대가족을 거느리고 있는데, 놀라운 것은 천문학자들이 아직껏 찾아내지 못한 수십 또는 수백 개의 위성이 더 있을 수도 있다는 사실이다. 가장 최근의 사례로는 아마추어 천문학자 카이 리가 마우나 케아에 있는 구경 3.6m의 캐나다-프랑스-하와이 망원경(CFHT)으로 수집한 2003년 데이터 세트에서 이 목성의 위성에 대한 증거를 발견한 것이다. 그는 스바루라는 다른 망원경의 데이터를 사용하여 해당 천체가 목성의 중력에 묶여 있을 가능성을 확인했다. EJc0061이라고 불리는 이 천체는 목성 위성의 카르메(Carme) 그룹에 속하는데, 그들은 목성 궤도면에 대해 극도로 기울어진 목성의 자전 방향과 반대 방향으로 공전하는 무리이다.  3. 과연 생명체가 있을까? 다시 각광받는 금성 탐사 화성은 각국 우주기구의 인기 있는 탐사 대상이지만 최근에는 지구의 다른 이웃이 더 주목받고 있다. 2020년 연구원들은 금성의 대기에서 포스핀의 흔적을 감지했다고 발표했다. 그것은 생명체가 배출한 가능성이 있는 가스로, 이 소식은 단박에 금성을 최고의 관심 행성으로 떠올렸다. 2021년 6월 초, 미 항공우주국(NASA)은 2030년까지 금성으로 2개의 임무를 시작할 것이라고 발표했다. 다빈치 플러스(DAVINCI+/Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry, and Imaging, Plus)로 불리는 이 임무 중 하나는 금성의 대기를 통해 하강하여 시간이 지남에 따라 금성 대기가 어떻게 변하는지 조사하는 것이다. 다른 임무인 베리타스(VERITAS/Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)는 색다른 궤도에서 금성의 지형을 매핑하는 것이다. 금성은 로봇 탐사선이 방문했지만 NASA는 1989년 이후로는 금성에 대한 전용 임무를 실행한 적이 없다. 금성이 최근 수십 년 동안 방치된 이유는 화성 탐사 때문일 수도 있지만, 태양계의 두 번째 행성 역시 연구하기가 녹록찮은 곳이기 때문이기도 하다. 금성은 한때 바다와 강이 있는 온화한 세계였을 것으로 보고 있지만,약 7억 년 전 온실 효과로 인해 금성은 표면온도가 납이 녹을 만큼 뜨겁다. 4. 심상찮은 태양의 활동태양은 대략 11년 주기의 조용한 시간을 지내왔지만 이제 그 단계를 벗어나고 있다. 태양은 최근 몇 년 동안 거의 활동하지 않았지만 이제 지구를 향해 하전 입자를 분출하는 강력한 폭발이 표면에서 일어나기 시작했있다. 예컨대, 11월 초 일련의 태양 폭발이 우리 행성에 큰 지자기 폭풍을 일으켰다. 코로나 질량 방출(CME)이라 불리는 이 분출은 본질적으로 자기장을 띤 10억 톤의 태양 물질 덩어리를 폭발하듯이 뿜어내는 것으로, 뒤이어 강력한 에너지 입자의 흐름을 태양계로 방출한다. 이 물질이 지구 방향으로 향하면 지구 자기장과 상호작용하여 지구의 극 부근에서 오로라를 만들기도 하고, 위성 통신 두절이나 대규모의 정전사태를 일으키기도 한다.  5. '차세대 우주망원경' 제임스웹 발사​우주 과학의 완전한 새 시대는 2021년 크리스마스에 '차세대 우주망원경'이 남미 프랑스령 기아나에 있는 유럽의 우주공항에서 성공적으로 발사되면서 시작되었다. 제임스웹 우주망원경(JWST) 프로젝트는 NASA, 유럽 우주국 및 캐나다 우주국이 30년 이상 합작으로 진행 한 것으로, 무려 100억 달러를 쏟아부은 대형 프로젝트이다. 애초 2007년에 발사하기로 예정된 것이었지만, 14년이나 지각한 끝에 가까스로 발사하는 데 성공했다. 우주망원경은 계획하고 조립하는 데는 오랜 시간이 걸린다. JWST의 구상과 설계는 전신인 허블 우주망원경이 지구 궤도에 진입하기도 전에 시작되었다. 허블이 지구 표면에서 수백 킬로 고도에서 도는 반면, JWST는 우리 행성에서 약 150만km 떨어진 지점에서 관측한다. 망원경은 2021년 12월 25일 오전 7시 20분(미국동부시간)에 지구-태양 라그랑주 점 2(L2)라고 불리는 이 지점을 향한 여행을 시작했다. 망원경은 우주의 진화에 대한 천문학자들의 질문에 답하며, 우리가 어디서 시작되었는지, 어떻게 여기까지 오게 되었는지 탐색할 것이며, 그리고 태양계에 대한 더 깊은 이해를 제공할 것이다.​ 6. '사건지평선 망원경'이 선명한 블랙홀 제트 분출 사진을 찍었다2021년 7월, 세계 최초의 블랙홀 사진을 탄생시킨 프로젝트는 이와 함께 이러한 초질량 물체 중 하나에서 강력한 제트가 분출하는 이미지를 공개했다. 사건지평선 망원경(EHT)은 지구 크기의 망원경 1개를 만들기 위해 협력하는 8개 관측소가 참여한 글로벌 협력이다. 최종 결과는 이전보다 16배 더 선명한 해상도와 10배 더 정확한 이미지가 만들어낸 것이다. 과학자들은 EHT의 놀라운 능력을 사용하여 밤하늘에서 가장 밝은 천체 중 하나인 센타우루스 A 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀에 의해 강력한 제트가 분출되는 것을 관찰했다. 은하의 블랙홀은 초대 질량으로 무려 태양 질량의 5,500만 배에 달한다.  7. 지구에서 가장 가까운 블랙홀 발견했다​지구에서 불과 1,500광년 떨어진 곳에 지구에서 가장 가까운 블랙홀을 발견했다. 이 블랙홀은 '유니콘'이라 불린다. 작은 블랙홀은 발견하기가 어렵다. 하지만 과학자들은 동반 별인 적색거성에서 이상한 행동을 발견함으로써 '유니콘'을 발견했다. 연구원들은 빛의 세기가 변하는 것을 관찰했으며, 이는 다른 물체가 별을 잡아당기고 있음을 시사하는 것이었다. 이 블랙홀은 태양 질량의 3배에 불과한 초경량이다. 외뿔소자리(Monoceros)에서 발견되어서 유니콘이라는 이름을 얻었다.​ 8. 지구의 제2의 달이 영원히 우주로 떠났다 두 번째 달처럼 지구 궤도에 진입한 물체가 올해 우리 행성에 마지막으로 근접한 후 영원히 이별했다. '미니문' 또는 임시 위성으로 분류되는 그 물체는 길 잃은 우주 암석은 아니다. 2020 SO로 알려진 이 물체는 아메리칸 서베이어(American Surveyor) 달 임무에서 발생한 1960년대 로켓 부스터의 남은 조각이다. 2021년 2월 2일, 2020 SO는 지구와 달 사이의 58%, 지구에서 약 22만km 떨어진 곳까지 도달했다. 그것은 미니문의 마지막 접근이었지만 지구로의 가장 가까운 여행은 아니었다. 그보다 몇 달 전인 2020년 12월 1일에 우리 행성까지의 최단 거리에 도달했다. 그 후로 2020 SO는 지구 궤도에서 멀어져 우주로 떠내려간 후 두번 다시 돌아오지 않았다.  9. 파커 태양탐사선이 태양의 대기 속을 돌입했다​ 올해 NASA의 태양 터치 우주선은 개기일식 동안에만 볼 수 있는 코로나 속을 돌파했으며, 태양의 '돌아오지 않는 지점'의 위치를 정확히 측정할 수 있었다. 태양 탐사선 파커 솔라 프로브는 지난 3년 동안 태양에 가까이 접근하기 위해 계속 궤도를 좁혀왔다. 이 탐사선은 과학자들이 태양풍, 즉 하전 입자의 바다를 생성하는 원인을 분석할 수 있도록 설계되었다. 태양이 뿜어내는 이 태양풍은 여러 가지 방법으로 지구에 엄청난 영향을 미칠 수 있다. 우주선은 8번 태양을 플라이바이 하는 동안 코로나로 알려진 태양의 외부 대기로 돌입했다. 4월 28일의 코로나 속 기동은 알벤(Alfvén) 임계 표면의 정확한 위치를 확인하는 데이터를 제공했다. 이곳은 태양풍이 태양에서 멀어져 다시는 돌아오지 않는 지점이다. 탐사선은 태양 표면에서 15태양 반경, 즉 1300만km까지 도달할 수 있었다. 그것은 개기일식 동안 달이 태양 디스크의 빛을 차단할 때 지구에서 볼 수 있는 태양 코로나의 연장선 중 하나로 관찰되는 슈도스트리머(pseudostreamer; 가상 띠)라는 거대한 구조를 넘어선 곳이었다. 발견에 대한 성명에서 NASA 관계자는 탐사선이 "폭풍의 눈 속으로 날아갔다"고 표현했다.  10. 화성 탐사로버 퍼서비어런스의 화성 착륙 마지막으로 올해는 NASA의 퍼서비어런스 로버가 화성에 도착한 해였다. 로버는 2021년 2월 18일 화성에 도착한 이후 화성 생명체의 흔적을 찾기 위해 열심히 노력해왔다. 엔지니어들은 임무 팀이 조사할 가치가 있는 암석을 결정할 수 있도록 퍼서비어런스에 강력한 카메라를 장착했다. 화성 탐사 로버의 가장 매력적인 발견 중 하나는 '하버 실 록(Harbor Seal Rock/바다표범바위)'으로, 수년에 걸쳐 화성의 바람에 의해 조각된 기이한 모양의 지형지물이다. 퍼서비어런스는 또한 여러 암석 샘플을 얻었으며, 미래의 어느 시점에 분석을 위해 회수 우주선을 보내 가져올 예정이다. 퍼서비어런스는 화성 생명체의 흔적을 찾기 위해 수십억 년 전 삼각주와 깊은 호수가 있었던 폭 45km의 예제로 분화구에서 탐사를 진행하고 있다.

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.   

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

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.

​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.

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.

성탄절 밤에 역대 가장 크고 강력한 우주망원경인 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST)이 로켓에 실려 우주로 떠났다. 웹 망원경을 탑재한 아리안 5호 로켓은 이날 밤 9시 20분(한국시간) 예정된 시간에 정확히 발사됐다. 미국 동부 시간으로도 성탄절 아침 7시 20분이어서 훌륭한 성탄 선물이 됐다. 프랑스령 기아나 쿠루 인근의 기아나 우주센터 내 아리안 제3발사장(ELA-3)에 세워진 웹 망원경은 전원을 켜고 모든 시스템에 동력이 제대로 전달되고 작동하는지 최종 점검받았다. 현존하는 가장 안정적인 중형 로켓으로 꼽히는 아리안 5호 로켓은 발사 몇 시간 전에 액화 수소연료와 산소 산화제가 주입되며, 웹 망원경은 발사 30분 전 외부공급 전력을 끊고 자체 배터리로 동력을 전환해 발사 단계에 들어갔다. 웹 망원경은 로켓 발사 206초 뒤 120㎞ 상공에 도달해 덮고 있던 페어링이 떨어져 나가고 약 3분 30초 뒤부터 원격 신호를 전송했다. 발사 27분 20초 뒤 로켓에서 분리돼 태양광 패널을 펼치자 통제 센터에서 환호와 박수가 터져나왔다. “고 웹(Go Web)”이란 명령이 들렸다. 발사 2시간 뒤에는 안테나를 전개하고 자체 로켓을 이용해 지구에서 150만㎞ 떨어진 목표 궤도인 지구와 태양의 ‘제2라그랑주점’(L2)으로 가기 위한 첫 궤도 조정을 한다.웹 망원경은 L2 궤도로 가는 동안 테니스 코트 크기의 태양 빛 차광막을 펼치고, 6.5ｍ 주경을 전개하는 등 역대 가장 복잡한 우주 배치를 거치게 된다. 근적외선과 중적외선으로 우주 곳곳을 들여다볼 웹 망원경은 약 6개월 뒤 첫 이미지를 내고 본격적인 탐사에 나서게 된다. 우주를 가장 멀리, 가장 깊게 들여다볼 수 있는 웹 망원경은 5∼10년간 1세대 은하를 관측하고 외계행성의 대기를 분석하며 망원경 관측의 한계 때문에 수수께끼로 남겨뒀던 숙제를 해결해 줄 것으로 기대되고 있다. 태양 궤도에 진입해 지구와 나란히 공전하며 빅뱅 직후 우주 탄생 초기에 발생한 빛과 먼지를 확인하고, 외계행성 대기의 성분 등을 분석하는 일을 돕는다. 망원경 명칭은 1950~1960년대 초기 아폴로 계획을 이끈 NASA 제2대 국장 제임스 에드윈 웹의 이름을 땄다. 웹 망원경은 지구 상공 559㎞ 궤도를 돌고 있는 허블 우주망원경을 대체하게 된다. 허블은 우주를 향한 인류의 시각이 허블 이전과 이후로 나뉠 정도란 말을 들을 정도로 엄청난 활약을 펼쳤다. 블랙홀을 발견하고 우주의 나이가 137억년임을 밝혀냈다. 당초 예상됐던 수명 15년의 곱절 이상을 버틴 허블 망원경은 2025년쯤 수명을 다한다.https://www.bbc.com/news/av/science-environment-59760229 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA), 아리안스페이스는 25년 동안 12조원을 들여 웹 망원경을 개발했다. 인류의 최첨단 과학기술을 집약한 ‘인류 최고의 우주망원경’인데 사실 첫 구상에 들어간 것은 허블 망원경이 발사됐던 1990년이었으니 인류의 집요한 도전이 마침내 위대한 도박으로 연결되는 셈이다. 전반적 관측 능력이 허블의 100배다. 사람의 눈처럼 가시광선을 관측한 광학 우주망원경인 허블과 달리 제임스 웹은 적외선 우주망원경이다. 직경 6.5m로, 얇은 금을 도금한 은백색 금속인 베릴륨 거울 18개로 구성됐다. 마침 SBS는 웹 망원경 발사 모습을 지켜보기 위해 많은 시간을 기다려야 하는 이들의 갈증을 풀 기회를 제공했다. 아침 8시에 특별기획 ‘K로켓 우주로 가다’를 방영했는데 지난 10월 21일 국산 로켓 누리호가 성공적으로 발사되기까지 우리 모두가 기울인 정성과 노력 등을 소개하며 우주 개척이 갖는 의미를 돌아봤다.

허블 우주망원경보다 100배나 강력한 제임스웹 우주망원경(JWST)이 당초 예정된 2007년 보다 무려 14년이나 지각한 끝에 마침내 발사된다. 미 항공우주국(NASA)의 발표에 따르면, JWST는 현지시간 25일 오전 9시 20분(한국시간 오후 9시 20분) 프랑스령 기아나 유럽우주센터에서 아리안5호 로켓에 실려 발사된다. NASA가 애초 공지한 발사 시점은 24일이었지만, 발사장 주변 고공에서 강한 바람이 불 것이라는 기상 예보가 나오면서 발사 시점이 다시 하루 늦춰진 것이다. 1996년부터 제작에만 100억 달러(약 11조 8000억원)가 투입된 JWST의 최대 목표는 약 138억 년 전 빅뱅 직후 초기 우주의 모습을 관측하고 우주의 기원을 더욱 깊게 들여다보는 것이다. 이는 우주의 나이와 크기를 결정하는 허블상수를 구하는 등 30년 간 우주탐사에서 위대한 족적을 남긴 허블 망원경이 이루지 못한 꿈이다. JWST의 다음 목표는 생명체가 존재하는 외계행성을 찾아내는 작업이다. 이에 대해 NASA는 “외계행성의 대기에 관해 더 많은 정보를 얻게 해줄 것”이라며 “우주에서 생명체 구성 요소를 발견하게 될 가능성도 있다”고 밝혔다. 이 같은 두 분야의 미션이 제대로 수행된다면 JWST는 인류의 우주탐사 역사에 혁명을 가져다줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 그러나 발사와 정착에 이르기까지 JWST의 앞길에는 만만찮은 난제들이 첩첩이 가로놓여 있다. 이 모든 난관들을 극복하고 JWST가 지구에서 150만㎞ 떨어진 '우주 주차장'에 정착해 임무 수행에 들어간다면 과학계에는 엄청난 변화가 몰아칠 것으로 보인다.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. 게다가 태양열과 빛을 막아주는 가로 21m, 세로 14m의 방패막으로부터 보호를 받는다. 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 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. 그러나 이 모든 기대는 JWST가 발사에서 정착에 이르는 수많은 난관들을 모두 통과해야 이루어질 수 있는 것이다. JWST가 라그랑주 L2에서 고장난다면 허블 망원경과는 달리 수리가 불가능하다. 150만㎞는 고장난 망원경을 수리하려 가기에 너무 먼 거리다. 그러면 우리 돈으로 12조원이 허공으로 날아가버린다. 이것이 바로 JWST가 라그랑주 L2 지점에 안착해 정상 작동을 확인하기까지 약 30일 동안 긴장을 놓기 어려운 이유다. 인류는 JWST의 성공을 위해 손에 땀을 쥐며 지켜보고 있는 중이다.  

스마트폰에는 과거 전·후면에 카메라가 하나씩 존재했다. 그러나 스마트폰 카메라의 성능이 비약적으로 발전하고 소비자의 요구도 커지면서 이제 카메라 숫자는 두세 개는 물론 네 개까지 증가했다. 스마트폰 카메라는 DSLR 카메라처럼 렌즈를 교환할 수 없고 얇게 만들어야 해서 초광각, 일반각(광각), 고배율 광학 줌까지 별도의 기능을 하는 카메라를 여러 개 탑재한다. 그런데 스마트폰 카메라나 DSLR 카메라와 비교도 되지 않을 만큼 고가인 고성능 천체망원경도 목적에 따라 여러 개를 동시에 사용할 수 있다. 유럽남방천문대(ESO)의 거대 망원경인 VLT나 미 애리조나주에 있는 거대 쌍안 망원경인 LBT가 바로 그런 사례다. 물론 초광각이나 고배율 줌이 아니라 간섭계 같은 특수 관측이 목적이다. 이런 다중 카메라는 우주망원경도 예외가 아니다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 세 개의 망원경을 묶어 놓은 X선 관측위성인 IXPE(Imaging X-ray Polarimetry Explorer)를 발사했다. 허블 우주망원경 같은 일반적인 우주망원경이 한 개의 큰 거울로 빛을 모으는 반면 IXPE는 세 개의 작은 거울로 X선을 모은다. 더 독특한 부분은 카메라의 이미지 센서에 해당되는 검출기(detector)가 멀리 떨어져 있다는 사실이다. 발사할 때는 접혀 있다가 우주 공간에서 길게 늘어나는 페이로드 붐을 이용해 거울과 검출기 유닛 사이를 길게 늘린다 이런 이상한 구조를 지닌 이유는 지금까지 한 번도 관측한 적이 없는 우주 X선의 편광 현상을 관측하기 위해서다. 편광은 전자기파가 진행할 때 파를 구성하는 자기장이나 전기장이 특정한 방향으로만 진행하는 것으로 편광 필터를 이용해 쉽게 관측할 수 있다. 하지만 X선은 대기 중에서 흡수되기 때문에 지상 망원경으로는 관측이 불가능하다. NASA가 X선 편광 망원경인 IXPE를 발사한 이유다. 작동 원리는 간단하다. IXPE의 트리플 미러(세 개의 거울)가 수집한 X선은 이탈리아 우주국이 개발한 세 개의 검출기에 들어가 내부에 충전된 가스 입자와 반응을 일으킨다. 이때 나오는 에너지를 검출하면 다른 방식으로는 관측이 어려운 우주 X선 편광 이미지를 세 방향에서 얻을 수 있다. IXPE의 관측 목표는 매우 강력한 X선 에너지를 방출하는 천체로 블랙홀, 중성자별, 펄서, 초신성 잔해, 마그네타, 퀘이사, 활동성 은하핵 등이다.  과학자들은 이들 천체의 자기장을 포함해 과거에는 알 수 없었던 정보를 대거 획득할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 찬드라 X선 위성 같은 우주 X선 망원경은 블랙홀 같은 극단적인 천체에 대한 이해도를 크게 높였다. IXPE는 사상 최초로 우주 X선 편광을 관측해 우주에 대한 이해도를 한 단계 더 높여줄 것으로 기대된다.

우리 은하의 거대질량 블랙홀에 ‘누출’이 있다는 증거를 과학자들이 발견했다. 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A*)로 불리는 우리 은하 중심 블랙홀은 이 같은 누출을 통해 몇천 년에 한 번꼴로 ‘탐조등 빛’ 같이 좁은 기둥 모양의 제트를 우주 공간으로 방출한다. 우리 블랙홀은 가스 구름과 같이 무거운 물질을 집어삼킬 때마다 트림하듯 제트를 분출하는 데 이는 거대한 수소 구름에 부딪히는 것으로 여겨진다.제럴드 세실 미 노스캐롤라이나대 채플힐캠퍼스 교수가 주도한 연구진은 허블 우주망원경 등 다양한 망원경의 다파장 관측을 퍼즐처럼 조합해 궁수자리 A별 근처 수소구름이 빛나는 모습을 포착했다. 이는 구름이 불과 2000년 전 블랙홀에서 뿜어져 나온 제트와 부딪히는 것으로 해석된다. 이번 관측은 또 태양 410만 배의 질량을 지닌 우리은하 중심의 블랙홀이 잠들어 있는 것이 아니라 주기적으로 별이나 가스구름을 집어삼키며 제트를 분출하고 있다는 점을 보여주는 또 다른 증거가 된다. 블랙홀은 강력한 중력 때문에 가스와 플라스마, 먼지 등의 물질을 강착원반으로 끌어당긴다. 그런데 이런 강착원반으로 유입되는 물질 중 일부가 블랙홀의 강력한 자기장에 의해 유출되는 제트로 휩쓸려 들어간다고 NASA는 설명했다. NASA는 또 제트를 좁은 ‘탐조등 빛줄기’라고 표현하며 치명적인 전리 방사선의 범람을 동반하다고 덧붙였다.이번 연구에 따르면, 제트는 처음에 연필 모양처럼 가늘고 길었지만, 근처에 있는 수소구름과 부딪히면서 문어의 다리 모양처럼 빛의 산란을 일으켰다.이 연구에서는 또 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제트 유출에 관한 관측 결과를 재현하기도 했다. 그 결과 제트는 수소구름을 통과할 때 물질과 부딪히면서 최소 500광년까지 팽창하는 일련의 기포를 만들어냈다. 이 흐름은 우리은하와 같은 나선은하를 둘러싼 크고 먼지가 상대적으로 없는 구형 영역인 은하 헤일로로 계속해서 스며든다. 이에 대해 연구진은 “우리은하 중심 블랙홀은 지난 100만 년 동안 분명히 적어도 100만 배 더 밝아졌다”면서 “이는 제트가 은하 헤일로에 부딪히기에 충분했다는 점을 보여준다”고 설명했다. 궁수자리 A별에서 제트가 뿜어져 나왔다는 증거는 이미 존재한다. 2013년 찬드라 망원경으로 검출한 X선과 VLA 망원경으로 검출한 전파는 블랙홀 근처에서 남쪽으로 짤막한 제트가 분출했다는 증거를 보여주기 때문이다. 허블 우주망원경 등의 고성능 망원경을 사용한 이전 관측에서는 우리은하의 블랙홀이 약 200만 년에서 400만 년 전 사이 분출을 일으켰다는 증거가 발견되기도 했다. 이 사건은 2010년 NASA의 페르미 우주망원경에 의해 처음으로 발견된 감마선으로, 우리은하 위에 높이 솟은 한 쌍의 거대 거품을 만들기에 충분한 에너지를 갖고 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다.

이제껏 발견된 블랙홀 중 지구에서 가장 가까운 한 쌍의 블랙홀이 발견되었다. 더욱이 충돌 직전으로 곧 하나가 될 이 블랙홀 한 쌍은 근처 은하계에 숨어 있는 초거대질량 블랙홀로 밝혀졌다. 두 블랙홀은 지구에서 물병자리 방향으로 약 8900만 광년 떨어져 있는 은하 NGC 7727의 중심에서 서로 중력의 춤을 추고 있다. 과학자들은 그러한 쌍의 블랙홀을 우리 행성에서 이렇게 가까이 본 적이 없었지만, 두 블랙홀이 서로 그렇게 가까운 것도 역시 처음 보는 광경이라고 밝혔다. 앞으로 약 2억 5000만 년 후에 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐질 이 블랙홀 커플은 블랙홀의 존재를 나타내는 일반적인 증거인 X선 복사를 많이 방출하지 않기 때문에 오랫동안 탐지되지 못했다. 이번 블랙홀이 발견된 것은 강력한 한 쌍의 망원경, 칠레 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경과 허블 우주망원경의 합작에 힘입은 것이다. 이번 연구의 주저자이자 프랑스 스트라스부르 천문대의 천문학자 카리나 보겔은 “이전 기록보다 절반도 안 되는 거리로 서로 가까이 있는 두 초대질량 블랙홀을 발견한 것은 이번이 처음”이라고 성명에서 밝혔다. 이제껏 가장 가까운 것으로 알려진 블랙홀 커플의 이전 기록은 지구에서 4억 7000만 광년에 있는 것으로, 이번 새로 발견된 블랙홀 커플보다 5배 이상 더 멀리 떨어져 있는 블랙홀 쌍이다.천문학자들은 NGC 7727 블랙홀 쌍의 가까운 거리 덕분에 처음으로 서로의 중력이 주변 별에 미치는 영향을 측정하여 두 블랙홀의 질량을 결정할 수 있었다. 이중 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 초대질량 블랙홀은 일반적으로 큰 은하의 중심에 위치하며, 두 은하가 충돌하고 병합할 때 블랙홀도 마찬가지로 충돌하고 합병한다. 과학자들은 이번 발견이 초대형 초대질량 블랙홀의 형성을 엿볼 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 더 많은 블랙홀과 병합 쌍이 근처의 다른 은하에 숨어 있을 수 있음을 시사하는 것으로 보고 있다. 보겔은 “우리의 발견은 은하 합병의 이러한 유물이 더 많이 있을 수 있으며, 여전히 숨겨진 거대한 블랙홀들이 많이 존재할 수 있음을 의미한다”면서 “그것은 가까운 국부은하군에 알려진 초거대질량 블랙홀의 총수를 30%까지 증가시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 과학자들은 현재 2024년으로 예상되는 칠레 북부에 ESO의 ELT(초거대 망원경)가 완공되면 앞으로 몇 년 안에 초거대 블랙홀과 블랙홀 쌍에 대한 탐색에 더욱 박차를 가할 것으로 기대하고 있다. 이 발견의 공동 저자인 ESO 천문학자 스테펜 미에스케는 “ELT의 하모니(HARMONI/고각 해상도 모놀리식 광학 및 근적외선 현장분광기)를 사용하면 현재보다 훨씬 더 멀리 탐지할 수 있을 것”이라고 전망했다. 이 발견은 11월 30일(현지시간) ‘천문학 및 천체물리학’ 저널에 발표됐다.　　

한국과학기술한림원은 2일 오전 10시 30분에 2006년 노벨과학상 수상자인 존 매더 미국항공우주국(NASA) 박사를 초청해 ‘제4회 노벨상 수상자와의 대담’을 온라인 개최한다. 천체물리학자인 매더 박사는 우주배경복사 연구를 통해 우주생성 원리를 밝혀 2006년에 조지 스무트 박사와 함께 노벨물리학상을 공동수상했다. 현재는 허블우주망원경보다 2배나 크고 100배 이상의 관측 성능을 가진 ‘제임스 웹 우주망원경’ 프로젝트에 수석과학자로 참여하고 있다. 매더 박사의 특별강연과 우종학 서울대 물리천문학부 교수와의 대담, 양유진 한국천문연구원 박사의 사전해설강연이 있을 예정이다. 한림원 유튜브 채널(www.youtube.com/c/한국과학기술한림원1994)에서 실시간 중계되고 동시통역도 제공된다.

지구로부터 가장 가까운 거리에서 두 개의 블랙홀이 짝을 이뤄 공전하는 ‘블랙홀 쌍성’이 발견됐다. 프랑스 스트라스부르대 등 국제연구진은 지구로부터 약 8900만 광년 떨어진 물병자리 속 은하(NGC 7727)의 중심에서 블랙홀 쌍성을 발견했다고 밝혔다.유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 관측한 블랙홀 쌍성은 이전에 발견된 어떤 블랙홀 쌍성보다 지구에 가깝고 서로 거리마저 가깝다. 연구진은 두 블랙홀 사이 거리가 1600광년밖에 되지 않는다고 밝히면서 언젠가는 결국 하나의 초거대 블랙홀로 합쳐질 것이라고 설명했다.연구진은 블랙홀 쌍성의 각 중력이 주변 별의 움직임에 어떤 영향을 주는지를 관찰해 각각의 질량을 분석했다. 그 결과, 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 연구진은 “거대한 블랙홀 한쌍의 질량을 계산한 사례는 이번이 처음”이라고 밝히면서 “블랙홀이 비교적 지구와 가까웠고 초거대망원경과 허블 우주망원경를 통해 얻은 관측 데이터도 비교적 자세해 이같은 성과를 낼 수 있었다”고 설명했다.천문학계에서 해당 은하 속에 블랙홀 쌍성이 존재할 것이라고 예측은 했지만 실체를 확인 한 것은 처음이다.  연구 주저자이자 스트라스부르대 수석연구원인 카리나 보겔 박사는 “이번 연구는 비슷한 형태의 블랙홀이 더 많이 존재할 수 있다는 점을 시사한다”면서 “이른바 작은 우주라고 할 수 있는 거대질량 블랙홀 쌍성의 모든 개수를 최대 30%까지 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다. 10년 뒤 칠레 아타카마 사막에 건설 중인 새로운 극대망원경(ELT)이 완공되면 더 많은 블랙홀 쌍성이 발견될 것으로 보인다. ESO의 천문학자 슈테펜 미스케 박사는 “거대질량 블랙홀 쌍성의 발견은 이제 시작에 불과하다. ELT에 하모니(HARMONI) 관측기기를 장착하면 지금보다 훨씬 먼 거리에 있는 블랙홀도 찾아 낼 수 있다”면서 “ESO의 ELT는 이런 천체를 이해하는 데 꼭 필요하다”고 설명했다. ESO는 1962년 국가간 천문학 연구기관으로, 현재 유럽 16개 회원국이 재정 지원 및 관리를 한다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

허블 우주 망원경은 지구에서 100억 광년 이상 떨어진 초기 은하를 다수 포착해 은하의 생성과 진화에 대한 여러 가지 정보를 제공했다. 하지만 광학 망원경의 특성상 가시광선과 자외선/적외선 일부 파장에서만 관측이 가능하다는 단점이 있다. 만약 관측하려는 은하가 가스나 먼지에 가려져 있는 경우 적외선이나 전파처럼 파장이 긴 영역에서 관측이 필요하다. 과학자들은 이렇게 파장이 긴 전파를 관측하기 위해 해발 5,000m가 넘는 칠레 고산 지대에 거대한 안테나를 건설했다. 바로 지구에서 가장 강력한 전파 망원경 가운데 하나인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA))다. ALMA는 미국, 유럽, 한국, 대만, 일본, 칠레, 캐나다의 국제 협력 프로젝트로 총 14억 달러의 비용을 들여 설치한 66개의 고성능 안테나로 구성되어 있다. ALMA는 기존의 망원경으로는 보기 힘들었던 수많은 천체를 관측해 천문학 발전에 크게 공헌했다. 연구팀은 과거 허블 우주 망원경이 관측했던 초기 은하가 몰려 있는 지역을 ALMA로 다시 관측했다. 그 결과 허블 관측 영역에서 보이지 않던 새로운 은하를 찾아낼 수 있었다. (사진) REBELS-12-2과 REBELS-29-2라고 명명된 이 은하는 지구에서 130억 광년 떨어진 은하로 이제 막 별을 생성하기 시작한 초기 은하다. 두 은하는 아직 별보다 가스가 풍부해 수많은 별을 생성하고 있지만, 가시광선 영역에서는 숨어 있는 은하라고 할 수 있다. 연구팀은 이렇게 숨어 있는 초기 은하가 전체 은하의 10-20%에 달할 것으로 보고 있다. 지금까지 알려진 것보다 더 많은 은하가 우주에 존재할 수 있다는 이야기다. 과학자들은 허블 우주 망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경이 이런 은하들을 찾고 연구하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 훨씬 희미한 은하도 관측할 수 있는 강력한 차세대 망원경일 뿐 아니라 파장이 긴 적외선 영역 관측에 특화되어 가스나 먼지에 가려진 천체를 관측할 때 훨씬 좋은 결과를 기대할 수 있다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 초기 은하에 대한 우리의 이해도 더 넓어질 것이다. 

허블우주망원경이 깊은 우주를 떠다니는 ‘새우성운'(Prawn Nebula)의 놀라운 모습을 포착했다. 공식적으로 IC 4628로 알려진 새우성운은 지구에서 6000광년 떨어진 전갈자리에 위치한 발광성운이다. 성간 가스와 먼지 구름의 집합체인 성운은 거대한 항성이 진화의 마지막 순간에 다달아 대폭발로 생을 끝낸 후에 형성되는 것이다. 하지만 이것으로 정말 끝나는 것은 아니다. 그 성운은 다시 새로운 별을 탄생시키는 밑거름이 된다. 별들은 이렇게 죽었다가 다시 불사조처럼 부활한다. 말하자면 별의 윤회인 셈이다. 폭이 250광년 이상인 IC 4628은 새로운 별이 형성되는 거대한 별의 산란장이라 할 수 있다. 과학자들은 이 성운이 근처 별들의 복사에 의해 에너지를 얻거나 이온화되어 빛을 내기 때문에 발광성운으로 분류된다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 이 과정에서 흡수된 에너지를 적외선 형태로 다시 방출하는 전자를 생성한다. 그러나 인간의 눈은 이러한 유형의 빛을 감지할 수 없기 때문에 IC 4628은 지구의 관찰자에게는 매우 희미하게 보인다. 하지만 허블망원경은 우주에서의 유리한 지점과 첨단 카메라를 이용해 이 성운의 눈부신 별 형성 영역을 비롯해 성운의 구조를 세밀하게 살펴볼 수 있다. 최근 허블망원경은 성운의 광대한 별 형성 영역의 한 부분을 포착했는데, 이 이미지에서 보이는 먼지와 가스의 붉은 소용돌이는 이온화된 철(Fe II)이 방출되는 것이라 한다. 이 사진은 허블망원경의 광시야 카메라 3를 사용하여 촬영된 것으로, 원시성으로 알려진 생성 초기 단계에 있는 중간 크기의 별을 조사하기 위한 계획의 일환이다.

우주를 달리는 '런닝맨 성운' 속에서 좀처럼 관측하기 힘든 '허빅-하로' 천체의 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 가시광 및 적외선(열) 파장의 빛을 모두 관찰하는 WFC3(광시야 카메라 3)을 이용해 포착한 허빅-하로 천체인 'HH 45'의 사진을 공개했다. 허빅-하로(Herbig-Haros) 천체는 1950년대 천문학자 조지 허빅과 걸리러모 하로가 발견한 것으로, 가스 성운 내에서 중력에 의해 가스가 뭉치면 중심부의 온도와 압력이 올라가고 이 과정에서 강력한 제트가 방출된다. 이러한 장면은 생성된 지 10만 년 이하의 어린별에게서만 볼 수 있다. 모든 원시별이 탄생할 때에는 양극에서 제트 분출로 인한 충격파가 발생한다는 점에서 ‘별 탄생의 세리모니’라 부르기도 한다.곧 HH 45는 갓 태어난 별에서 분출된 뜨거운 가스와 먼지가 충돌할 때 발생하는 거의 보기힘든 유형의 성운인 것. 이 이미지에서 파란색은 이온화된 산소를, 보라색은 이온화된 마그네슘을 나타낸다. HH 45는 NGC 1977 성운에 위치해있으며, 특히 NGC 1977 성운은 어두운 부분이 뛰는 사람처럼 보인다고 해서 런닝맨 성운이라는 별칭으로도 불린다.

지구는 암석형 행성으로 태양과 적당한 거리 덕에 그 온기 속에서 생명체가 번성했지만 지구 공전 궤도 바깥 쪽에 있는 외행성들은 다르다. 이중 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 기체 행성으로 태양과 먼 거리 때문에 이 세계는 대부분 수소, 헬륨, 암모니아, 메탄의 차가운 기체 성분으로 구성되어 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경이 외행성에 대한 연례 그랜드투어를 완료했다. 이름도 거창한 그랜드투어는 매년 허블우주망원경이 외행성을 촬영하는 것으로 이를통해 전문가들은 각 행성 대기에서 벌어지는 미묘한 변화를 관측해 분석한다. 곧 최근 ESA가 공개한 이 사진들은 각 행성들의 최신판인 셈이다.먼저 '태양계 큰형님' 목성 사진은 지난 9월 4일 허블우주망원경이 촬영한 것으로 격동적인 대기 특성을 그대로 보여준다. 특히 목성의 적도 부근은 과거보다 더욱 짙은 주황색으로 보이는데 이는 목성 특유의 소용돌이 폭풍으로 인한 물리적 특성으로 해석된다.목성에 이어 사흘 후 촬영된 토성은 현재 초가을 상태인 행성 북반구에 있는 밴드의 색상 변화를 보여준다. 또한 남극은 잔잔한 푸른빛의 색을 띠는데 이는 겨울로 가고 있음을 의미한다.이에반해 지난 10월 25일 촬영한 천왕성은 북반구 쪽이 환하게 밝게 보인다. 이는 북반구가 봄철로 태양의 자외선이 증가하면서 극지방이 밝아진 것으로 풀이되지만 전문가들도 정확한 이유는 모른다. 　지난 9월 7일 촬영된 태양계 끝행성 해왕성도 천왕성과 마찬가지로 특유의 푸른색을 발한다. 해왕성과 천왕성이 푸르게 보이는 이유는 메탄이 풍부한 대기가 붉은빛을 흡수하기 때문이다.