한·미 공동개발 우주망원경 '스피어엑스'…세계 최초 은하지도 만든다

(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 우리나라와 미국 항공우주국(NASA)이 공동 개발한 차세대 우주망원경 '스피어엑스'(SPHEREx)가 이달 28일 낮 12시(한국시간) 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 발사된다. 적외선 편광 분석을 통해 세계 최초로 천체 전 영역을 관측, 우주 탄생(빅뱅) 초창기 생성 은하까지 추척하는 3차원 우주지도를 만든다는 계획이다.

또 기존 한정된 영역서만 연구되던 성간물질 속 우주얼음을 추적, 지구 밖 생명체의 기원이 될 물 분포도 밝혀낸다.

12일 서울 종로구 국가과학기술자문회의에서 우주항공청·한국천문연구원은 SPHEREx 발사 사전 브리핑을 가졌다.

스피어엑스는 전체 하늘을 102가지 색으로 관측해 약 10억 개 천체(은하)의 물리적인 정보를 얻는다. 지상에서 구현이 힘든 적외선 기반 영상분광 탐사 기술을 활용한다. 넓은 영역을 촬영하는 영상관측과 빛의 밝기를 파장별로 측정하는 분광관측이 결합된 것이다.

이를 통해 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도를 제작한다는 설명이다. 빅뱅 후 초창기 때 만들어진 먼 거리의 은하도 측정, 우주 급팽창의 원인·배경의 단서를 얻을 수 있다. 더불어 그동안 볼 수 없었던 어두운 은하의 빛의 총량을 측정해 은하의 형성·진화 과정을 풀어나갈 계획이다.

유사하게 적외선 영상분광을 사용하는 제임스웹 우주망원경의 경우 좁은 천체 면적을 고해상도로 관측할 수 있다. 반면 스피어엑스는 비교적 저해상도지만 천체 전 영역을 관측할 수 있단 게 강점이다.

정웅섭 천문연 책임연구원은 "은하 3차원 지도 데이터를 통계적으로 쓰면 5억 년 전 우주가 어땠는지 수학적 단서를 얻을 수 있다"며 "물리적 거리로는 70억~80억 광년 떨어진 천체까지 볼 예정이다"고 설명했다.

또 스피어엑스는 우리 은하 내 얼음 상태로 존재하는 물·이산화탄소·메탄올 등의 분포를 지도화해 생명체가 존재할 수 있는 유망 환경을 파악할 예정이다.

스피어엑스는 NASA가 2019년부터 시작한 2800억 원 규모의 중형 탐사 미션으로, 캘리포니아 공과대(칼텍) 주관 하에 우주청 산하 천문연, NASA 제트추진연구소(JPL) 등 12개 기관이 참여하고 있다. 천문연은 공동개발에 참여하는 유일한 국제 협력 기관이며, 전체 예산의 5% 정도인 약 150억 원을 투입한다.

천문연이 독자적으로 개발한 근적외선 우주망원경(NISS)의 기술력을 인정받아 2016년 스피어엑스 기획 단계부터 참여할 수 있었단 설명이다. 천문연은 영하 220도의 우주환경을 구현하는 극저온 진공챔버를 개발, 우주망원경의 광학 및 분광 성능 테스트를 주도했다. 관측 자료를 처리할 소프트웨어 개발에도 협력했다.

스피어엑스는 NASA의 코로나·태양권 통합 편광계 'PUNCH'와 함께 스페이스X 팰컨9에 실려 발사된다. 태양 동기궤도에 안착 후 2년 6개월간 전체 하늘을 4번 관측할 예정이다.

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