천체 망원경 스피어엑스 알아보기

우리나라도 선진국 대열에 들어서면서 인공위성을 쏘아 올리는 등, 우주개발로 그 영역을 넓혀가고 있습니다. 이번에 미 항공우주국(NASA)이 쏘아 올린 천체망원경 스피어엑스에 우리 기술이 많이 들어가 있다는데요. 어떤 망원경인지 함께 알아봅시다.

 

 

스피어엑스에 대하여

스피어엑스(SPHEREx)는 미항공우주국(NASA)이 쏘아 올린 우주 망원경입니다. 특히 이 망원경은 우리나라와 협력하여 개발되었다고 해서 화제인데요. 어떤 특징을 가진 망원경인지 알아봅시다.

• 스피어엑스는 전 하늘에 대한 적외선 영상과 분광 정보를 동시에 얻는 세계 최초의 전천 적외선 영상 분광탐사 우주 망원경입니다.
• 2년 반 동안 모든 하늘을 6개월에 한 번씩 총 4번 관측할 예정이며, 약 10억 개의 천체들에 대한 분광 정보를 제공할 것입니다.
• 구경 20cm의 렌즈를 장착한 근적외선 망원경으로, 102가지 색으로 우주를 관측할 수 있는 영상분광 기술을 적용했습니다.
• NASA의 주도하에 캘리포니아 공과대학(Caltech), 한국천문연구원 등 12개 기관이 참여한 국제 공동 프로젝트입니다.

 

스피어엑스 웹사이트 보러 가기

 

우리나라가 협력했다는 사항이 눈에 띄는데요. 이 내용도 정리해 보겠습니다.

• 극저온 진공 챔버 개발: 한국천문연구원은 스피어엑스가 작동할 영하 20도의 극저온 우주 환경을 지구에서 구현하기 위한 진공 시험용 밀폐 장치를 개발했습니다.
• 소프트웨어 개발: 관측 자료를 처리할 소프트웨어 개발에도 참여하여 데이터 분석 및 활용에 기여했습니다.
• 지상 검증 장비 제작: 대전의 KS포토닉스를 포함한 국내 기업들이 참여해 스피어엑스의 지상 검증 장비인 '적분구'를 제작하는 등 핵심 부품 개발에 성공했습니다.

 

 

어디에 쓰려고 만든 망원경인가?

스피어엑스의 개발 목적에 대해 좀 더 자세히 알아봅시다.

 

1. 우주 기원 연구

• 빅뱅 이론 검증: 스피어엑스는 137억 년 전 빅뱅 직후 우주가 급격히 팽창했다는 이론의 비밀을 풀어내고자 합니다. 수십억 개 천체의 빛을 분석하여 빅뱅 이후 우주 팽창의 역사를 추적할 계획입니다.
• 3차원 우주 지도 제작: 세계 최초로 적외선을 이용한 3차원 우주 지도를 만들어 은하의 분포와 구조를 파악합니다. 이를 통해 우주의 대규모 구조와 진화 과정을 이해하고자 합니다.

 

2. 천체 관측 및 분석

• 광범위한 천체 관측: 약 10억 개의 천체를 102가지 색으로 관측하여 각 천체의 특성과 구성을 상세히 분석합니다.
• 분광 관측: 개별 천체의 파장을 분석하는 분광 관측 기술을 통해 천체의 화학적 조성과 물리적 특성을 파악합니다.

 

3. 생명체 탐사

• 외계 생명체 탐사: 우리 은하와 우주에 존재하는 얼음 상태의 물과 이산화탄소 등의 분포 지도를 작성하여 생명체가 존재할 수 있는 환경을 탐색합니다.
• 생명 가능 행성계 연구: 지구와 유사한 환경을 가진 행성계를 찾아 생명체 존재 가능성을 연구합니다.

 

 

제임스 웹 망원경과 비교한다면?

뛰어난 성능으로 화제를 낳았던 제임스 웹 우주망원경과 스피어엑스를 비교한다면 어떨까요?

 

1. 관측 범위와 방식

• 제임스 웹: 좁은 영역을 매우 깊고 상세하게 관측합니다. 구경이 6.5m로 매우 크며, 아주 어두운 천체까지 자세히 볼 수 있습니다.
• 스피어엑스: 우주 전체를 넓게 관측하며, 102개의 적외선 색깔로 천체를 촬영합니다. 구경은 약 20cm로 작지만, 넓은 우주를 효과적으로 탐사합니다.

 

2. 목적

• 제임스 웹: 최초의 별과 은하 형성 등 심층적인 우주 연구에 초점을 맞춥니다.
• 스피어엑스: 우주 전체의 3차원 지도를 만들고, 은하까지의 거리 측정, 우주 얼음 성분 분석 등 광범위한 데이터를 수집합니다.

 

3. 특징

• 제임스 웹: 뛰어난 적외선 분해능과 감도를 가지며, 허블 우주망원경보다 6배 이상 큰 집광 면적을 가집니다.
• 스피어엑스: 전천 적외선 영상 분광탐사가 가능하며, 약 10억 개의 천체에 대한 분광 정보를 제공할 수 있습니다.

 

두 망원경의 차이를 전문가들은 다음과 같이 말합니다. "제임스 웹은 특정 천체를 좁고 자세히 관측한다면, 스피어엑스는 마치 숲을 보듯 우주 전체를 훑듯이 관측합니다."

 

맺음말

스피어엑스가 목적했던 연구를 잘 수행하며, 우리의 우주 개발 기술도 이번 프로젝트를 통해 한 단계 더 도약할 수 있기를 바라봅니다.