제임스 웹 우주 망원경 발사되기 전에 알아야될 5가지 사실

 

역사상 가장 강력한 성능을 갖춘 우주 망원경 제임스 웹(James Webb).

 

약 일주일 뒤면 이 강력한 차세대 우주 망원경이 드디어 우주로 발사됩니다.

 

과학자들은 이 날을 무려 수십년 동안이나 기다려 왔죠.

 

여러분들도 많은 매체를 통해서 제임스 웹에 대해서는 많이 들어보셨을 겁니다.

 

하지만 제임스 웹이 정확히 무엇인지, 아직 잘 모르는 사람들이 훨씬 더 많은 것 같습니다.

 

그래서 이번 시간에는 제임스 웹에 대해서 알아두어야 할 점들을 간단히 정리해 봤는데요.

 

이러한 사실들을 미리 알아두고 발사 장면을 지켜본다면 훨씬 더 재미있을 겁니다.

 

 

 

1. 완성까지 수십 년이 걸렸다.

 

 

약 30년 전, 과학자들은 허블 망원경의 뒤를 이을 차세대 망원경에 대한 논의를 시작했습니다.

 

그리고 오랜 논의끝에 2004년이 되어서야 드디어 차세대 망원경의 개발을 시작할 수 있었죠.

 

하지만 제임스 웹의 개발은 생각처럼 그렇게 순조롭지는 않았습니다.

 

제임스 웹의 설계가 너무 복잡한 탓에, 개발이 지연되거나 중단되는 일이 잦았던 겁니다.

 

사실 제임스 웹의 처음 출시 예정일은 무려 14년 전인 2007년이었습니다.

 

하지만 개발 과정에서 여러가지 문제가 발생되면서, 결국 2021년 12월까지 연기가 된거죠.

 

어쩌면 지금 시대를 살고 있는 일부 세대에게는, 운이 좋다고 할 수 있을 지도 모릅니다.

 

차세대 우주 망원경의 발사라는 이 역사 적인 순간을 생중계로 지켜볼 수 있게 되었으니까요.

 

암튼, 이 차세대 망원경 프로젝트는 그동안 만 명이 넘는 전문가들과 10조원이 넘는 예산이 소요되었습니다.

 

정말 어렵게 개발된 만큼, 고장없이 아주 오랫동안 우주의 놀라운 비밀들을 전해주었으면 좋겠습니다.

 

 

2. 제임스 웹의 임무

 

 

제임스 웹은 크게 두 가지의 과학적 임무를 수행하게 됩니다.

 

첫 번째 임무는, 아주 먼 우주에 있는 우주 초기에 만들어진 천체들의 조사입니다.

 

제임스 웹에는 허블과는 다르게 아주 강력한 적외선 감지 장치가 탑재되어 있는데요.

 

아주 깊은 우주에서 온 빛은 적색 편이를 넘어서 적외선의 영역으로 넘어가게 됩니다.

 

또한 적외선은 자외선이나 가시광선과는 달리, 우주의 먼지를 쉽게 통과할 수 있는 특성도 있죠.

 

그래서 이러한 적외선을 분석하면, 최초의 별이나 은하에대서 더 많은 것들을 알아낼 수 있게 될겁니다.

 

제임스 웹의 두 번째 임무는, 새로운 외계 행성의 발견과 생명체의 존재 가능성을 조사하는 겁니다.

 

제임스 웹에 탑재된 매우 민감한 적외선 감지 장치는, 외계 행성에서 더 많은 분자들을 발견할 수 있게 도와줄 겁니다.

 

뿐만 아니라 제임스 웹은, 우리 태양계의 화성이나 목성의 위성인 유로파 등도 더욱 자세하게 조사할 예정입니다.

 

 

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 있는데요.

 

하지만 과학자들의 예상과는 다르게, 아무런 문제 없이 오랫동안 임무를 수행해 주었으면 좋겠습니다.

 

 

이제 제임스 웹의 발사가 코앞으로 다가왔습니다. 

 

부디 발사 과정을 비롯해서 모든 운영 과정에서 아무런 문제가 생기지 않았으면 하는 바람입니다.

 

6개월 뒤에는 제임스 웹이 처음으로 촬영한 아주 깊은 우주의 모습을 모두가 볼 수 있었으면 좋겠습니다.

 

 

 

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