| abstract
| - 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope : JWST)은 허블 우주 망원경을 대신할 새로운 지구의 눈의 실물 모형은 현재 미국 워싱턴의 스미소니언 국립 항공 우주 박물관에 전시되어 있다. 길이 24미터, 폭 12미터의 테니스장 크기만한 면에 지름 6.5미터의 반사경을 장착한 이 새로운 눈의 이름은 제임스웹 우주망원경은 2013년에 발사될 예정이다. JWST가 이렇게 큰 반사경을 가질 수 있는 것은 18개의 정육각형 조각을 접어서 발사하여, 우주에서 꽃처럼 펼칠 수 있게 설계되기 때문이다. 더구나 1.3미터 크기의 정육각형 조각은 베릴륨이라는 특수 소재로 만들어진다. 먼저 망원경의 감도는 빛을 모으는 거울의 넓이에 직접 비례한다는 것을 감안할 때 JWST는 허블보다 훨씬 유리하다. 허블의 주 반사경은 직경이 2.4미터인데 비해 JWST는 6.5미터이기 때문이다. 따라서 반사경의 넓이는 JWST가 허블보다 무려 7.3배나 더 넓다. 반사경의 넓이가 넓을수록 빛을 많이 모을 수 있으니 JWST는 허블에 비해 7배 이상의 성능을 기대할 수 있다. 또 하나, 가시 광선만 볼 수 있는 허블에 비해 JWST는 가시광선 일부와 적외선 영역을 관찰할 수 있다는 이점을 지니고 있다. 적외선은 파장이 전파보다는 짧고 빛보다는 긴 전자기파이다. 그런데 지구에서 매우 멀리 떨어진 별들은 가시광선보다 약한 에너지를 갖는 적외선 영역의 빛을 낸다. 멀리 있는 별일수록 허블의 법칙에 의해 더 빨리 멀어지고, 따라서 우리가 관측할 빛은 도플러 효과에 의해 더 긴 파장에서 관측이 되기 때문이다. 즉, 가시광선에서 빛을 내는 은하가 멀리 있으면 적외선 파장대에서 관측이 된다. 또 적외선은 우주 먼지의 영향을 적게 받아 투과성이 좋으므로 아주 먼 거리에서도 별 손실 없이 관측할 수 있다. 따라서 JWST는 약 130억 광년까지 볼 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이는 우주의 나이에 거의 근접하는 거리로서, 빅뱅 후 우주에서 최초로 방출된 빛을 관측할 수도 있다는 의미이다. 그밖에도 JWST의 적외선 관측은 여러 가지 우주의 신비를 밝혀줄 것으로 기대된다. 외계 생명체의 존재 여부를 확인하기 위해 과학자들이 찾고 있는 외계 행성의 관측도 바로 그 중의 하나. 직접 빛을 내지 못하는 행성은 온도가 낮기 때문에 가시 광선으로는 볼 수 없고, 적외선 망원경으로만 직접 관측이 가능하다. 또 그동안 가시광선 망원경으로 보기 힘들었던 아기별의 탄생 현장도 쉽게 엿볼 수 있다. 보통 아기별은 먼지와 가스가 모인 성운의 안쪽에서 탄생하므로 투과성이 좋은 적외선으로 관측하기에 한결 유리하다. 이처럼 보다 깊은 우주의 속살과 비밀을 볼 수 있는 JWST가 2013년 유럽의 아리안 5호 로켓에 실려 향할 곳은 라그랑주 지점이다. 라그랑주 지점이란 이탈리아계 프랑스 수학자인 조셉 라그랑주가 생각해낸 궤도로서, 두 개의 천체에서 발생하는 중력이 똑같아져 상쇄되는, 중력이 0인 5군데의 지점을 말한다. 태양과 지구의 경우 그림처럼 두 천체를 잇는 직선상에 3개(L3, L1, L2), 두 천체와 정삼각형을 이루는 2개(L4, L5)의 라그랑주 지점이 있다. JWST는 지구의 공전 궤도 바깥인 L2 지점으로 올려질 예정인데, 그곳은 달보다 약 4배나 더 먼 150만㎞ 지점이다. 그 지점은 역학적으로 매우 안정된 곳으로서 망원경이 위치를 이탈하게 되더라도 저절로 다시 원래의 위치로 돌아가게 된다. 또 항상 지구의 뒤에 숨어 함께 태양을 공전하므로 태양으로부터 나오는 빛과 방사선을 최대한 피할 수 있는 곳이기도 하다. 하지만 우주의 끝에서 오는 희미한 적외선을 탐지해야 하는 JWST에 있어서는 태양 빛을 반사하는 지구와 달의 빛뿐만 아니라 자신의 몸에서 나는 열도 방해가 된다. 따라서 JWST에는 돛대 모양의 거대한 차광막이 설치된다. 반사경 밑부분에 여러 겹으로 장착된 차광막이 이와 같은 빛들을 막아줘 JWST는 망원경의 적외선 센서가 잘 작동되는 온도인 -220℃ 이하를 항상 유지하게 된다. L2 지점에서는 태양, 지구가 항상 같은 방향에 있으므로 하나의 차단막으로도 열복사를 막을 수 있다. 그러나 L2는 지구로부터 너무 멀리 떨어진 곳이므로 허블 망원경의 경우처럼 고장이 났을 때 수리하거나 부품을 교체할 수 없다는 단점도 지니고 있다. 때문에 JWST는 최첨단 기술이 적용된 내구성 강한 부품들로 만들어진다.
|
![[RDF Data]](/fct/images/sw-rdf-blue.png)