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이번에는 2022년 세계 과학계의 최고의 역작인 제임스 웹 우주망원경에 대해서 개략적인 정보를 보겠습니다.
제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 미 항공우주국(NASA)-유럽우주국(ESA)-캐나다우주국(CSA) 3자합동주관으로 제작된 우주망원경으로 제작은 미국의 우주항공기업인 노스롭 그루먼(Northrop Grumman)-볼 에어로스페이스(Ball Aerospace)-L3해리스(L3Harris) 컨소시엄이 제작한 것입니다. 이것은 2021년 12월 25일에 아리안 5 로켓에 탑재된 채 지구를 떠나 6개월간의 여정 끝에 태양과 지구 사이의 라그랑쥬 포인트 L2 궤도에 안착했습니다. 지구와 L2 사이의 거리는 1,500,000km 정도인데다 이 궤도의 지름은 최소 250,000km 및 최대 832,000km 수준으로 지구와의 교신에 수초간의 딜레이가 당연히 생기기 마련인 장거리입니다.
이 제임스 웹 우주망원경은 2022년 7월 12일부터 취역했습니다.
임무수행은 대략 10년 정도로 기대되고 있고 망원경 자체의 수명은 20년 정도로 판단되고 있지만 정확한 것은 아직 알 수 없습니다.
제임스 웹 우주망원경은 현재 우주에 전개된 상태로 그것의 모습 자체는 현재 볼 수 없지만, 실제 사이즈로 만들어진 모형은 지구상에 전시중이니까 그것을 보면 됩니다. 모형 바로 앞에 모인 사람들과 대조했을 때 그 크기를 충분히 짐작할 수 있습니다.
이미지 출처
질량은 13,584파운드(=6,161kg). 어지간한 경비행기의 질량은 가볍게 넘어갑니다. 미국 연방항공국(FAA)의 정의상 경비행기는 이륙최대중량 12,500파운드(=5,670kg)이고 그것을 만족하는 항공기는 미국의 비치크래프트 킹에어 260 같은 것이 있습니다. 아래의 사진에서 소개하는 바로 이것입니다.
이미지 출처
King Air 260 (영어)
이 정도의 경비행기를 띄우는 데에는 850마력의 프랫&휘트니 캐나다 PT6A-52 엔진 2개면 충분하겨 연료도 2,059리터면 충분합니다. 하지만 이것보다 더 무거운 저 망원경을 우주공간에 보내려면 그 정도의 힘으로는 어림도 없습니다. 역시 강력한 로켓이 아니면 안되겠지요.
작년 크리스마스 때 제임스 웹 우주망원경이 적재된 총중량 777톤의 아리안 5 로켓은 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터를 떠났습니다. 바로 이렇게.
이미지 출처
적재되기 전에 조립이 완료된 모습입니다.
이미지 출처
이 제임스 웹 우주망원경이 탑재하는 장비는 이러합니다.
통합과학기기모듈(Integrated Science Instrument Module, ISIM)이라고 불리는 것은 내부의 핵심.
상세사항은 이러합니다.
이미지 출처
NIRCam은 근적외선카메라(Near-Infrared Camera)의 약칭으로 미국 애리조나대학에서 제공된 것입니다.
NIRSpec은 근적외선분광기(Near-Infrared Spectrograph)의 약칭으로 유럽우주국에서 제공된 것입니다. 이것의 제작부품은 미 항공우주국 산하의 고다드 우주비행센터(Goddard Space Flight Center)에서 제공되었습니다.
MIRI는 중적외선장비(Mid-Infrared Instrument)약칭으로 유럽컨소시엄, 유럽우주국 및 미 항공우주국 제트추진연구소(Jet Propulsion Laboratory)에서 제공된 것입니다.
FGS는 정밀유도센서(Fine Guidance Sensor)의 약칭으로 근적외선 이미지장치 및 슬릿 미탑재형 분광기(Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph)와 일체되어 있습니다. 이것은 캐나다우주국에서 제공되었습니다.
ISIM은 이렇게 탑재됩니다.
이미지 출처
제임스 웹 우주망원경의 상징적인 광학망원경요소(Optical Telescope Element)는 이렇습니다.
이미지 출처
이것은 18개의 6각형 모듈을 조합해서 만든 반지름 6.5m의 거대한 제1거울, 반지름 0.74m의 제2거울로 되어 있고 그렇게 모인 빛은 후방 광학부속시스템에 있는 제3거울 및 정밀조종거울로 들어가서 이미지로 남겨집니다. 저것들의 자세한 구조는 아래의 모식도를 참조하시면 되겠습니다.
이미지 출처
이렇게 완성된 제임스 웹 우주망원경은 놀라운 이미지들을 촬영하여 지구로 전송중입니다.
이것들에 대한 소개는 2023년부터 하겠습니다.
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2 댓글
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2022-12-31 16:15:21
https://webbtelescope.org/resource-gallery/images
7월달 경에 NASA에서 제임스 웹 우주망원경이 촬영한 성운이나 은하 사진을 공식 배포했었죠.
최첨단 기술력의 상징 답게 공개된 사진들은 하나같이 화질이 정말 끝내주는 수준이었는데요, 가령 용골자리 성운(Carina Nebula)의 사진은 원본 해상도가 무려 '14575 X 8441' 라는 무시무시한 해상도... 이런 사진들을 그저 "우리 망원경이 일하고 있어요!" 라는 의미로 뿌려버리는 NASA의 배포도 굉장했죠.
SiteOwner
2022-12-31 20:27:24
소개해 주신 웹사이트에 게재된 사진을 보고 있으니 우주는 아름다움의 알파이자 오메가라는 것을 실감하고 있습니다. 이런 것을 볼 수 있어서 정말 좋습니다. 제임스 웹 우주망원경은 이 시대의 축복입니다. 기술의 발전이라는 게 이렇게 좋습니다.
게다가 허블 우주망원경과의 대조도 있습니다.
특히 이것(바로가기/영어). 왼쪽이 허블 우주망원경으로 획득한 것이고 오른쪽이 제임스 웹 우주망원경으로 획득한 것입니다. 어릴 때부터 TV 광고에서 봤던 표현인 화질이 다르면 그 감동도 다르다는 취지의 것이 이런 것인가 싶습니다.