안녕하세요. 오늘은 제임스 웹 우주망원경의 구조와 임무, 그리고 성능과 제임스 웹이 촬영한 우주의 사진들까지 알아보는 포스팅입니다!
'제임스 웹 우주망원경'이란?
제임스 웹 우주망원경은 허블 망원경을 대체하기 위해서 2021년에 발사된 우주망원경입니다. 허블 망원경은 모두가 알고 있을텐데요. 이 허블이 노후화됨에 따라 이를 대체하고 그동안 발전한 우주 과학기술을 접목하여 보다 업그레이드 된 성능을 가진 제임스 웹을 발사한 것입니다.
'제임스 웹 우주망원경'에 대하여
우선 제임스 웹이 발사되기 직전까지 많은 활약을 한 허블 우주망원경은 1990년에 우주로 쏘아 올려졌습니다. 그리고 제임스 웹은 1996년부터 개발을 시작해서 2021년 12월 25일에 발사하기에 이르렀는데요. 당초 개발 당시에는 제임스 웹은 '차세대 우주 망원경'으로 불렀는데요. 2022년에 나사의 제2대 국장인 제임스 웹의 업적을 기리기 위해서 그의 이름을 따와서 우주망원경의 이름이 '제임스 웹 우주망원경'이 되었다고 합니다. 참고로 제임스 웹이란 분은 인간이 달에 처음으로 발을 딪게 만든 '아폴로 프로젝트'를 이끈 인물입니다.
제임스 웹은 많은 이슈를 남기기도 한 거대 프로젝트인데요. 우선 사람들이 모두 관심을 가지고 있는 분야가 바로 돈이죠. 제임스 웹은 25년 동안 약 100억 달러, 우리 돈으로 13조원이 넘는 돈이 들어간 천문학 사상 최대의 프로젝트입니다. 단순히 성능을 비교하자면 허블의 약 100배를 더 볼 수 있고요. 사람 눈과 비교하면 약 100억배 수준이라고 하니 실로 엄청난 성능이 아닐 수 없습니다. 또 가장 큰 특징은 기존의 망원경들은 가시광선으로 천체를 관측했다면 제임스 웹은 적외선으로 관찰하여 지구보다 훨씬 더 멀리 떨어진 심우주를 관측하기에 적합하게 설계되었습니다.
제임스 웹의 구조적 특징
제임스 웹은 구조적으로도 여러 특징이 있는데요. 당연히 허블보다 반사경의 크기가 커졌는데요. 반전으로 무게는 더욱 가벼워졌다고 합니다. 또 제임스 웹의 거울 본체는 베릴륨 합금에 순금을 입혀서 열에 강하고 변형되지 않는 특징이 있는데요. 무게더 가벼울 뿐 아니라 적외선 반사 능력이 매우 뛰어납니다. 따라서 허블은 지상에서 559km의 저궤도에 떠 있는 반면에 제임스 웹은 지상에서 무려 150만km나 높이 띄울 수 있기 때문에 더 많은 빛을 모으고 더 멀리 볼 수 있게 되었습니다.
또 허블은 기존 우주망원경들처럼 가시광선을, 제임스 웹은 적외선으로 관측한다고 앞서 언급했는데요. 이러한 특징으로 허블은 130억 광년 정도 떨어진 은하를 관찰할 수 있었다면 제임스 웹은 우주 탄생 이후의 135억 년 전의 첫 별, 은하까지도 볼 수 있게 되었습니다.
장점들은 워낙 많아서 셀 수가 없다면 제임스 웹의 단점은 무엇일까요? 이미 눈치채신 분들도 있을 실 거 같은데요. 바로 고장에 대한 수리 문제입니다. 일단 비용도 당연히 천문학적이겠지만 망원경의 위치가 제임스 웹은 지상에서 150만km나 떨어진 궤도에 있기 때문에 사실상 수리가 불가능하답니다.
제임스 웹의 임무
그렇다면 이쯤에서 이 제임스 웹의 정확한 입무가 무엇인지 궁금하지 않을 수 없겠죠. 제임스 웹은 지구에서 약 150만km 떨어진 라그랑주 L2 지점에서 임무를 수행하게 되는데요. 그 시기를 약 5~10년으로 잡고 있다고 합니다. 라그랑주 L2지점은 중력과 원심력이 상쇄되는 지점으로 빛의 왜곡이 없고 태양이 지구에 뒤에 가려져 있어서 햇빛의 방해도 받지 않는 지점으로 우주 관측에는 최적의 장소입니다.
우주 관측과 더불어 제임스 웹의 중요한 임무 중 하나는 바로 외계 생명체의 존재 가능성입니다. 천문학자들은 외계에도 분명히 생명체가 있다고 확신하고 있는데요. 그 이유는 이 드넓은 우주에 지구와 같은 행성이 분명 있을 수밖에 없다는 것입니다. 아직 우리가 찾아내지 못했을 뿐이죠. 제임스 웹은 외계행성의 대기에서 나오는 적외선을 분석해서 외계 행성에서 생명체의 존재 가능성도 탐사하게 되고요. 135억 년 전의 우주를 관측함으로써 우주의 탄생과 빅뱅 이후의 우주의 진화 역시 관측하는 것을 목표로 하고 있습니다.
제임스 웹이 찍은 사진들
제임스 웹이 찍은 첫 번째 풀컬러 사진입니다. 2022년 7월 11일에 나사가 공개한 사진이고요. 이 우주는 지구에서 약 40억 광년 떨어진 'SMACS 0723'은하라고 합니다. 너무나도 신비롭네요.
이 사진은 용골자리 대성운인데요. 이 곳은 지구에서 약 7,600광년 떨어진 곳입니다. 마치 CG로 만들어낸 것 같은 아름다운 사진들이 정말 황홀하게 하는데요. 이 사진은 2022년 7월 12일에 공개한 사진입니다.
지금까지 제임스 웹 우주망원경에 대해서 살펴보았는데요. 정말 우주는 알면 알수록 신비롭고 새로운 세상입니다. 제임스 웹이 우주의 비밀을 조금이나마 더 풀어줄 수 있을지 앞으로가 정말 기대가 되지 않을 수가 없습니다. 감사합니다.
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