제임스 웹 우주 망원경에 대해 당신이 몰랐던 7가지 놀라운 사실

 

2021년 크리스마스, 전 세계가 숨죽이며 한 편의 드라마를 지켜봤습니다.

 

인류 역사상 가장 위대하고 복잡한 과학 장비, '제임스 웹 우주 망원경(JWST)'이 마침내 우주로 향하는 순간이었죠.

수십 년의 기다림, 10조 원이 넘는 예산, 그리고 수많은 발사 연기.

 

과연 이 모든 우려를 딛고 제임스 웹은 인류의 기대를 충족시켰을까요?

오늘은 2025년 현재, 제임스 웹이 우리에게 보여준 경이로운 우주의 모습들과, 예상을 뛰어넘는 놀라운 성과들을 총정리해 보겠습니다.

 

 

1. 완성까지 수십 년, 그 위대했던 시작

 

 

약 30년 전, 허블 망원경의 뒤를 이을 차세대 망원경에 대한 논의가 시작되었습니다.

 

하지만 그 설계가 너무나 복잡했던 탓에, 처음 출시 예정일이었던 2007년보다 무려 14년이나 늦어졌죠.

 

만 명이 넘는 전문가들이 동원된 이 거대한 프로젝트는, 수많은 연기와 우려 속에서 2021년 12월 25일, 마침내 성공적으로 발사되었습니다.

 

2. 제임스 웹의 임무

 

 

제임스 웹의 핵심 임무는 '우주 최초의 빛'과 '외계 생명체'의 흔적을 찾는 것이었습니다.

 

그리고 지난 몇 년간, 제임스 웹은 우리의 기대를 아득히 뛰어넘는 성과들을 보여주었습니다.

▪ 최초의 별과 은하 탐사:

제임스 웹은 예상을 뛰어넘어, 빅뱅 후 불과 3억 년밖에 지나지 않은 시점의 '가장 오래된 은하'들을 실제로 발견하며, 우주의 역사를 다시 쓰게 만들었습니다.

 

과학자들의 이론보다 훨씬 더 빨리, 훨씬 더 밝게 빛나는 초기 은하들의 모습은 천문학계를 충격에 빠뜨렸죠.

▪ 외계 행성 탐사:

지구와 비슷한 크기의 외계 행성 대기에서 '물'과 '이산화탄소'의 존재를 명확히 확인하는 등, 생명체 존재 가능성에 대한 구체적인 단서들을 찾아내고 있습니다.

 

또한, 우리 태양계의 목성과 토성의 고리를 촬영한, 경이로운 수준의 적외선 이미지를 보내오기도 했습니다.

 

 

3. 거대한 금 거울의 비밀

 

 

제임스 웹은 금색의 아주 거대한 거울을 탑재하고 있습니다.

 

그리고 이 거울은 육각형으로 이루어진 18개의 더 작은 거울들로 구성되어 있죠.

 

베릴륨으로 만들어진 이 거울의 너비는 6.5미터에 달하며, 표면은 금으로 코팅되어 있습니다.

 

제임스 웹은 이 금 거울을 이용해서 먼 우주에서 오는 적외선을 효율적으로 반사할 수 있는데요.

 

적외선 감지 장치는 이 거울에 반사된 적외선을 감지하여 먼 우주의 천체들을 분석하게 됩니다.

(거울에 반사된 적외선은 두 번째 거울에 재 반사되어 감지됩니다.)

 

주 거울과 두 번째 반사 거울

 

사실 거울이 금으로 코팅된 가장 큰 이유는, 금의 적외선 반사율이 가장 높았기 때문입니다.

 

또한 금 거울의 중심에는 고해상도의 촬영 장비와 빛을 다양한 파장으로 분해할 수 있는 4개의 장비도 갖추고 있죠.

 

이러한 장비들은, 다섯 겹으로 이루어진 연처럼 생긴 선실드(Sunshield)에 의해서 보호받게 됩니다.

 

선실드는 말그대로 태양의 높은 온도로부터 거울 등의 주요 장비들을 보호해 주는 역할을 하는데요.

 

태양을 향하는 면

 

쉽게 말해서, 마치 파라솔처럼 그늘을 만들어, 주요 장비들을 냉각시켜 준다고 생각하면 됩니다.

 

참고로 이렇게 다양한 장비를 탑재하고 있는 제임스 웹의 총 무게는, 일반적인 스쿨 버스의 무게에 맞먹습니다.

 

 

4. 제임스 웹은 접을 수 있다.

 

 

제임스 웹은 너무 커서 일반적인 위성을 발사하듯이 발사할 수 없습니다.

 

그래서 마치 종이를 접듯이 여러 단계로 접어서 크기를 최대한 줄여야만 합니다.

 

사실 이러한 작업은 NASA가 지금까지 시도했던 것 중 가장 복잡하고 가장 어려운 일이죠.

 

물론 제임스 웹을 우주로 올리는 것도 매우 어렵지만, 접어놨던 제임스 웹을 다시 원래대로 펼치는 과정은 특히나 더 어렵다고 할 수 있습니다.

 

어쨋든, 제임스 웹이 발사에 성공하게 되면, 시간대 별로 다양한 준비 과정을 거치게 되는데요.

 

이륙 후 약 30분 정도가 지나면, 통신 안테나와 에너지의 공급을 위한 태양광 패널이 먼저 펼쳐집니다.

 

그리고 6일이 더 지나게 되면, 지금까지 접혀 있었던 선실드가 천천히 펼쳐지게 되죠.

 

이렇게 2주가 더 지나면, 제임스 웹의 금빛 거울이 마침내 활짝 펼쳐지게 됩니다.

 

여기까지 문제없이 진행이 되었다면, 제임스 웹 망원경은 서서히 냉각되기 시작하면서 아주 정밀한 조정 작업이 진행됩니다.

 

그리고 6개월이 더 지나게 되면, 드디어 제임스 웹 망원경의 본격적인 탐사 임무가 시작됩니다.

 

 

5. 진정한 우주 망원경

 

 

제임스 웹은 지구에서 약 160만km 떨어진 궤도에 배치될 예정입니다.

 

이 거리는 지구에서 달까지 거리의 약 4배에 달하는 엄청난 거리라고 할 수 있는데요.

 

제임스 웹을 굳이 이렇게 먼 궤도에 배치하는 이유는 무엇일까요?

 

사실 제임스 웹은 허블과는 다르게 지구가 아닌 태양을 공전하는 우주 망원경이기 때문입니다.

 

L2 라그랑주를 지나는 제임스 웹

 

상상이 되시나요? 태양을 공전하면서 깊은 우주를 들여다 보는 거대한 우주 망원경!

 

마치 SF 영화에서나 등장할 법한 수준의 망원경이 바로 이 제임스 웹 망원경인 겁니다.

 

하지만 이렇게 강력한 제임스 웹 망원경에도 한가지 치명적인 단점이 존재하고 있습니다.

 

만약 제임스 웹에 문제가 생긴다면, 어떻게 수리를 해야 되는 걸까요?

 

허블 망원경의 경우는, 우주 비행사들을 직접 파견해서 수리 작업을 진행할 수 있었습니다.

 

하지만 제임스 웹으로 우주 비행사들을 파견하기에는 너무 멀고 또 매우 위험합니다.

 

사실 과학자들은 제임스 웹의 고장을 대비해서 별도의 수리 대책을 만들어 놓지도 않았죠.

 

물론 도킹을 위한 시스템이 있다고는 하지만, 고장이 나면 사실상 방법이 없다고 할 수 있습니다.

 

그래서 과학자들은 제임스 웹의 수명을 최소한 5년 정도로 비교적 짧게 생각하고 있었는데요.

 

하지만, 과학자들의 예상과는 달리 제임스웹은 여전히 활동하고 있습니다.

 

발사 과정이 너무나도 정밀하고 완벽했던 덕분에, 망원경은 자세 제어에 필요한 연료를 엄청나게 아낄 수 있었죠.

 

그 결과, 현재 과학자들은 제임스 웹이 향후 20년 이상 거뜬히 임무를 수행할 수 있을 것으로 예측하고 있습니다!

 

인류는 훨씬 더 오랫동안 이 새로운 '눈'을 갖게 된 겁니다.

 

 

2021년의 우려는, 2025년의 경이로움으로 바뀌었습니다.

 

제임스 웹은 지금 이 순간에도, 160만 km 떨어진 깊은 우주에서 우리가 상상조차 하지 못했던 우주의 비밀들을 계속해서 지구로 보내오고 있습니다.

 

인류의 '눈'은, 제임스 웹 덕분에 영원히, 그리고 더욱 깊이 우주를 바라볼 수 있게 되었습니다.

 

 

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