전화카드한장

허블 우주망원경 v2.0  제임스웹 우주망원경

인류 최초의 우주 망원경은 누구나 알듯이 허블 우주망원경이고 이 망원경이 우리 인류에게 알려준 것은 실로 엄청납니다. 

허블망원경을 통해 암흑에너지도 발견하였으며 블랙홀이 은하계 한 가운데에 존재한다는 주장이 있었는데 블랙홀이 어디에나 존재한다는것도 알아냈습니다.

그리고 그 무엇보다 가장 위대한 발견은 허블 딥필드의 관찰이였습니다.

"무엇이 있는지 모르니 일단 보자" 이런 마음으로 허블 우주망원경의 부디렉터는 "우주 저 멀리 깊숙히 들여다 보다가 궁금해졌습니다. 완전히 텅 빈 하늘에서 무언가를 발견한다면과연 어떨까 하고 말입니다"

그래서 빨때 지름보다 작은 한 점의 텅빈 하늘에 망원경을 맞췄습니다.

허블 우주망원경으로 관찰한 하늘을 정하고 10일 동안 계속 지켜보면서 어떤 일이 일어나는지 관찰했습니다. 그 당시 사람들은 망원경을 낭비하고 있다면서 모두 미쳤다고 했습니다. 그래도 망원경을 한 곳에 맞추고 10일 동안 뚤어지게 봤습니다.

그 한점의 검은 하늘에서 1만개의 은하계가 보였습니다. 우주에 그렇게 많은 은하계가 있는지 아무도 몰랐었습니다.

위사진의 허블 딮필드 사진 속 불빛 중 오직 세 개만이 별이고 나머지 불빛은 모두 은하입니다.

빨대 지름만 한 하늘마다 1만 개의 은하계가 있고 각 은하계에는 수천억개의 별이 있습니다. 이것을 하늘 전체로 계산해보면 관측 가능한 우주에만 10뒤에 0이 22개나 붙을 만큼의 별이 존재한다는겁니다.

허블망원경으로 우주 더 깊숙히 들여다보려 했으나 곧 망원경이 볼 수 있는 가장 끝자락에 도달했고 그곳은 오직 암흑만 보였습니다. 허블 우주망원경으로 더 깊은곳을 보기에는 성능이 따라주지 못했습니다.

이런 허블 딮필드 이미지가 결국 제임스웹 우주망원경을 만들게 한 자극제가 되었습니다. 그래서 우주의 더 깊은곳을 보기위해 인류역사상 가장 큰 우주망원경을 만들어야겠다고 결정하게 되었습니다.

사람과 허블 우주망원경과 제임스웹 우주망원경의 크기 비교

제임스웹은 보다시피 너무 커서 만들어서 우주선에 실을수 없을 정도입니다. 그래서 주경을 개별 반사경으로 분리하여 우주에서 펼치는것으로 결정되었습니다.

이 제임스웹 우주망원경은 우주 최초의 빛을 관측할 예정이며, 최초의 별과 은하계에서 생성된 최초의 빛을 관측할 예정입니다.

제임스웹 우주망원경의 성능을 살펴보면 달에 촛불과 성냥과 담뱃불이 있다면 그 세 가지를 구분할 수 있을 정도로 섬세합니다.10~100와트 정도되는 인체 복사열을 달에 가져다 놓아도 아주 쉽게 관측할 수 있을 정도입니다.

우주에 올려진후 접혔던 개별반사경이 펼치지는 모습

우주망원경의 '망원경' 부분은 태양에 노출되면 안됩니다. 우리가 보편적으로 보는 빛은 가시광선이고 열 신호와 적외선 신호를 관측하려면 극저온 상태여야 합니다. 그렇지 않으면 망원경 자체 이외에 아무것도 관측되지 않게 됩니다.

극저온 상태를 유지하는데 있어서 가장 방해가 되는 요소는 오직 망원경 내부에 있는 전기와 태양뿐입니다. 망원경 온도는 주로 30켈빈(0켈빈이 -274도 이므로 30켈빈은 -240도 가량)으로 완전 극저온 상태입니다. (참고로 지구에서 지금까지 발견된 가장 낮은 온도는 -93도 입니다.)

그래서 제임스웹에는 엄청나게 강력한 차광편을 달고 있는데 자외선 차단지수가 100만이나 됩니다. 

크기는 테니스장만한데 이것을 우주에서 빠르게 배치해야합니다. 우주는 차갑기때문에 모든것이 빠르게 냉각되는데 온도가 지나치게 낮아져서 연결부위가 얼기전에 망원경의 차광편을 펼쳐야 합니다.

또한 지구에서 나오는 열의 영향을 받지 않으려면 지구에서 최대한 멀리 떨어진곳에 배치해야합니다.

지구로부터 160만km 떨어진 L2 Point라 불리는 곳에 놓게 되는데 이것은 허블망원경 고도의 2680배에 해당하며 달과 지구사이의 거리의 4배나 되는곳이기 때문에 발사후에는 수리하러 가는게 사실상 불가능함으로 성공 아니면 실패 밖에 없습니다. 160만km 떨어진 곳에 정확히 공을 던져야 하는것과 같습니다.

제임스웹 우주망원경으로 인류가 과연 무엇을 보게 될지 기대됩니다.

제임스웹 우주망원경은 원래 2018년 말에 발사할 예정이였으나 연기되어 2020년 5월에 발사할 예정입니다.

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