제임스 웹 우주 망원경 발사 중계 보셨나요?

제임스 웹 우주 망원경 발사 중계 보셨나요?

12월 25일 한국 시간 오후 9시 20분에 NASA(미국 항공우주국)에서 138억 년 전 우주 비밀 밝힐 "제임스 웹" 우주 망원경을 발사한 것을 중계했어요~25년간 13조 원 투입된 사상 최대 천문학 프로젝트로 남미 브라질 북쪽의 프랑스 경 기아나 우주센터에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사되었다. 미국 캘리포니아에 있던 제임스 웹을 기아나 우주센터까지 옮기는데 16일이 소요됐으며, 특수 제작된 무게 76톤, 길이 34M 달하는 컨테이너를 이용했다. 또한 이 프로젝트에 나사, 유럽, 캐나다 우주 기관이 협력해 진행했으며 1만 명이 참여했다고 합니다.

 

 

 

 

 

 

망원경 이름 제임스 웹은 1950년 국무부 출신 NASA 제2대 국장의 이름을 딴 것으로 제임스 웹이 성소수자 직원을 박해했다는 점 때문에 논란을 빚기도 했다.

제임스 웹(JWST) 우주망원경은 허블망원경보다 약 100배, 육안보다 100억 배 더 강력한 성능으로 한 달간 지구와 태양 150만 Km, 지구와 달과 거리 4배 지점 향하면서 하늘서 우주 형성 초기의 별들을 관측하는 임무를 가졌다고 합니다.

NASA(미국 항공우주국) 국장은 발사 직후 "마치 타임머신처럼 시간을 거꾸로 돌려 우리를 우주의 시작점으로 데려가는 망원경을 30여 년에 걸쳐 만들었다며 우리는 이제는 상상하지 못한 믿을 수없는 것들을 발견할 것"이라고 말했다.

 

 

 

제임스 웹 팔각형 모양 -이미지 출처:위키미디어

 

 

■ 제임스 웹 우주망원경 특징

 

▶ 최종 목표는 최초의 빛을 넘어 우주 대폭발(빅뱅)이 있었던 시기 이후 3억 년 이내 전환기 빛을 잡는 것.

 

▶주로 전자기파 중에서 사람의 눈에 보이는 범위의 파장을 가진 가시광선으로 관측하는 허블 우주 망원경과 다르게

제임스 웹은 가시광선보다 파장이 긴 전자기파인 적외선으로 별을 본다. 

 

▶적외선은 우주 입자들의 온도, 성분, 밀도, 거리, 운동 등 다양한 물리적 화학적 특성 분석할 수 있어 태양계를 더 자세히 관찰할 수 있다.

 

▶ 허블망원경 지름 2.4M 2배인 6.5M 반사경과 4개의 적외선 관측장비를 포함되어 집광력 (렌즈의 빛을 모으는 성능을 나타내는 수치)이 7배가 넘는다.

 

▶ 크기가 워낙 커서 몇 겹으로 접어서 발사되었다. 우주에서 반사경 (빛을 되비추어서 방향을 바꾸거나 상을 맺게 하기 위해 쓰는 광학 기계용 거울), 허블 망원경보다 주 반사경 거의 3배 정도 크다.

 

▶햇빛 가림막, 태양광 패널 등 여러 단계를 걸쳐 펼치는 작업을 수행하는데 펼쳐지는 데는 약 2주가 소요된다.

 

▶약 21M 테니스코트 크기의 얇은 5겹 햇빛 가림막을 가운데 두고, 태양과 지구를 향해있는 양달(볕이 바로 드는 곳),

응달(볕이 잘 들지 않는 그늘 진 곳) 부분으로 나뉘었다.

 

▶양달 쪽에는 태양전지판과 우주선 제어 시스템, 응달쪽에는 우주의 빛을 수집하는 주거울과 수집한 빛을 다시 쏴주는 보조거울, 4개의 관측 장비가 있다.

 

▶절대 영도에 근접한 수준까지 극저온 냉각기

 

▶4개 장비 중 3개는 영하 233(절대온도 40도), 중적외선(1.5~5.6㎛대역으로, 1,000도 이하 온도에서 복사체의 관측) 영하 266(절대온도 7도), 중적외선 장비엔 헬륨가스가 들어간 절대 영도 근접한 수준까지 가능한 극저온 냉각기 붙어있다.

 

 

 

 

 

 

 

▶ 주거울은 소재는 유리가 아닌 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높은 베릴륨 금속(원소 주기율표 제2족에 속하는 알칼리 토속 금 원소로 원자로 안에서 핵분열의 연쇄반응을 지속시키기 위해 연료체로부터 방출되는 중성자 감속 물질인 감속재를  반사재로 쓰인다.)의 1.3M 크기로 육각형 반사경 18개를 합쳐 만들었다.

 

▶주거울 지름은 6.5M로 빛을 6.25배 더 많이 모으고, 시야각(화면 표시 장치에서 정상저 거인 화면을 볼 수 있는 최대한 측면 각도) 15 배상 넓다. 

 

▶거울 뒷면에 모터가 장착됐는데 적외선으로 관측하려면 망원경 온도가 섭씨 영하 233도씨 정도일 때 최적화되기므로 망원경 뒤쪽에 가로 21M 세로 14M 태양 가림막으로 태양 빛과 지구에서 나오는 빛을 차단한다.

 

▶원심력이 정확하게 평행되며, 태양광의 간섭을 가장 적게 받고 관측할 수 있는 궤도 선상인 라그랑주 L2 포인트(수학자 천문학자인 조제프 루이 라그랑주가 발견하여 이름을 딴 것으로 태양과 지구가 작용하는 중력과 원심력이 평형인 지점 )에서 태양-지구-L2순의 배열로 태양광의 간섭을 가정 적게 받고 관측한다.

 

▶라그랑주 L2포인트에서 자리를 잡은 뒤 안테나를 펼치면 아파트 7층 규모의 망원경이다.

 

▶지구, 달의 그림자에 가리지 않고 항상 태양빛을 받아 태양전지 2kw 발전하여 계절에 관계없이 지구에서 본 하늘의 위치가 일정해 일정한 시간에 매일 교신하기 할 수 있다.

 

▶분광계(빛의 파장에 따라 전자기파의 강도를 측정하는 기구) 결합한 특수 카메라가 달려있어 목성의 작은 빛 감지할 수 있다.

 

▶허블망원경 무게 12.2톤, 제임스 웹 망원경은 베릴륨 금속을 써 무게는 6.2톤으로 절반으로 가볍다.

 

▶허블망원경 작동 온도 20도, 제임스 웹 망원경은 -230도 작동한다.

 

▶ 허블망원경 수명은 현재도 작동 중으로 31년, 제임스 웹 망원경은 수명 10년이다.

 

▶150Km의 거리로 고장 나면 수리가 불가능하다.

 

 

 

크리스마스에 인류 역사상 가 장크로 강력한 망원경인 제임스 웹 우주망원경이 성공적으로 발사되었다. 우주의 기원과 아직 풀리지 않은 수많은 호기심을 풀어주는 역할을 할 것이다. 2022년 1월 6일까지 매일 오전 30분간 관찰할 수 있으며 이후 일주일간 달이 중간에 끼어들어 관찰을 가린다고 한다. 허블 우주망원경은 지금까지 70만 장 넘는 우주 사진, 관측을 해왔으면 설치 이후 4번의 수리와 업그레이들 통해 연장해왔다. 제임스 웹 우주망원경의 정식 관측은 6개월 후부터 가능하다고 하니 우주에 대한 호기심 과학적 이야기들이 하나씩 더 풀려 나갈 수 있을지 지켜봐야 되겠다. 

 

 

 

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