NASA, 허블보다 1000배 빠른 우주망원경 발사…암흑에너지 비밀 푼다

암흑물질·암흑에너지 탐사
외계행성 관측도 주임무
허블보다 시야 100배 넓어
관측 속도는 1000배
약 160만㎞ 떨어진 L2 향해 이동

미국 항공우주국(NASA)이 암흑물질과 암흑에너지 등 우주의 미스터리를 탐사할 차세대 우주망원경을 발사했다. 허블 우주망원경보다 최대 1000배 빠른 속도로 우주를 관측할 수 있어 향후 우주 팽창의 원인과 외계행성 탐사 등에 새로운 단서를 제공할 것으로 기대된다.

NASA는 30일(현지시간) 오전 7시26분 플로리다주 케네디우주센터 39A 발사대에서 '낸시 그레이스 로먼 우주망원경'을 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실어 발사했다. 로먼 망원경은 약 3개월간 100만마일(약 160만㎞)을 이동해 태양과 지구의 제2라그랑주점(L2) 인근 궤도에 진입할 예정이다.

L2는 지구에서 태양 반대쪽으로 약 160만㎞ 떨어진 지점으로 제임스 웨브 우주망원경도 이 일대에서 관측 임무를 수행하고 있다. 로먼 망원경은 이동 과정에서 장비를 가동하고 약 3개월 동안 각종 보정과 성능시험을 거친 뒤 본격적인 과학 관측에 들어간다. 첫 관측 이미지는 내년 초 공개될 예정이다.

총사업비 약 43억달러(약 6조원)가 투입된 로먼 망원경의 핵심 임무는 인간이 직접 볼 수 없는 암흑물질과 암흑에너지의 실체를 밝히는 것이다.

암흑물질은 빛을 내거나 반사하지 않아 직접 관측할 수 없지만 중력을 통해 은하와 별의 움직임에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 암흑에너지는 우주의 팽창을 가속하는 원인으로 여겨지지만 정확한 정체는 아직 밝혀지지 않았다.

로먼 망원경은 수많은 은하와 별을 관측해 암흑물질이 우주에 어떻게 분포돼 있는지 파악하고, 암흑에너지가 우주의 팽창 과정에 어떤 영향을 미쳤는지 추적할 예정이다. NASA는 로먼 망원경이 5년의 기본 임무 기간에 수십억 개의 은하를 관측할 수 있을 것으로 보고 있다.

크리스틴 매퀸 우주망원경과학연구소 로먼 미션 책임자는 블룸버그에 "우리가 이해하고 있는 물리학에 근본적으로 빠진 무언가가 있을 수 있다"며 로먼 망원경이 우주 초기까지 거슬러 올라가 암흑에너지의 성질을 측정하는 데 도움을 줄 수 있다고 설명했다.

허블보다 시야 100배 넓어…우주 관측 속도 1000배

로먼 망원경의 가장 큰 특징은 넓은 관측 범위다. 주경의 지름은 약 2.4ｍ로 허블 우주망원경과 비슷하지만 광시야 적외선 카메라를 탑재해 한 번에 볼 수 있는 영역이 허블보다 100배 이상 넓다. 우주를 관측하는 속도는 허블보다 약 1000배 빠르다.

허블이 개별 천체를 좁고 깊게 들여다보는 데 강점이 있다면 로먼은 넓은 우주를 빠르게 훑으면서 대규모 천체 분포를 파악하는 데 특화돼 있다. 제임스 웨브 망원경과 마찬가지로 사람이 볼 수 없는 적외선을 주로 관측한다.

2009년 허블망원경을 수리하고 있는 우주비행사. NASA

외계행성 탐사도 주요 임무다. 로먼에는 밝은 별빛을 차단해 주변의 희미한 행성을 관측하는 '코로나그래프'가 탑재됐다. 별의 강한 빛 때문에 기존 망원경으로 보기 어려웠던 외계행성을 직접 촬영하는 기술을 시험하게 된다.

과학자들은 이를 통해 태양계 밖 행성의 분포를 조사하고 지구와 비슷한 환경을 가진 행성이 얼마나 존재하는지 파악하는 데 도움을 받을 것으로 기대하고 있다.

'허블의 어머니' 이름 따…트럼프 정부서 두 차례 예산 위기

망원경의 이름은 NASA 최초의 수석 천문학자인 낸시 그레이스 로먼에서 따왔다. 로먼은 NASA 최초의 여성 고위 간부로, 우주망원경을 이용한 천문 관측의 필요성을 적극적으로 주장해 허블 우주망원경 탄생에 기여했다. 이 때문에 '허블의 어머니'로 불린다.

로먼 망원경 개발 과정은 순탄치 않았다. 도널드 트럼프 1기 행정부는 2018년 예산안에서 당시 'WFIRST'로 불리던 로먼 망원경 사업을 폐지하려 했으나 의회가 예산을 유지하면서 사업이 계속됐다. 트럼프 2기 행정부도 지난해 초기 예산안에서 관련 예산을 제외했지만 최종적으로 사업비가 반영됐다.

오히려 개발 작업이 예상보다 빠르게 끝나면서 NASA는 당초 2027년 5월까지로 잡았던 발사 일정을 앞당겨 이날 발사에 성공했다. NASA는 이번 발사가 당초 계획보다 약 9개월 빠르게 이뤄졌다고 밝혔다.

뉴욕(미국)=황윤주 특파원 hyj@asiae.co.kr

기자가 작성하고 AI가 부분 보조한 기사입니다.