지난해에 이어 올해 노벨물리학상을 거머쥔 천문학계가 학수고대하고 있는 것 중 하나가 미국 항공우주국(NASA)이 준비 중인 제임스 웹 우주망원경(JWST)이다.

우주에 배치된 지 30년이 넘은 허블 망원경을 대체할 가장 크고, 강력한 우주 망원경으로 개발돼 온 JWST는 거듭되는 발사 지연에 따른 실망감에도 우주를 더 멀리, 더 자세히 볼 수 있다는 점 때문에 여전히 기대가 크다.

외계행성 대기 분석에서 초기 우주의 은하 관측에 이르기까지 많은 연구 논문이 JWST가 가동되면 더 확실한 결과가 나올 것이라는 언급을 빼놓지 않는 것도 그런 기대감을 반영한 것이다.

▲ 노스롭-그루먼 클린룸에서 완전 조립된 JWST를 인근의 소음, 진동 시험실로 옮기기 위해 들어올리고 있다.

JWST는 신종 코로나 감염증(코로나 19) 확산 영향으로 내년 3월로 예정됐던 발사 일정이 10월 21일로 또 연기되기는 했지만, 우주 발사 환경 테스트를 성공적으로 마치며 가장 어려운 과정을 넘겨 희망을 던져주고 있다.

NASA는 JWST가 아리안 5호 로켓에 실려 우주로 발사되는 과정에서 겪게 될 소음과 진동 테스트를 마쳤다고 6일 공식 발표했다.

JWST의 모든 부품은 개발 단계에서부터 철저한 시험을 거쳤지만, 완전히 조립된 상태에서 로켓 발사 과정에서 생기는 고막을 찢을 듯한 소음과 심한 진동을 견딜 수 있는지는 별개 문제여서 환경 테스트가 진행됐다.

우주 발사 때 겪게 될 상황을 똑같이 연출하기 위해 소음 테스트에서는 140㏈ 이상의 음압에 노출 시키고, 진동 테스트에서는 특수 진동 테이블 위에 놓고 수직, 수평 가속을 하며 JWST에 미치는 영향을 측정했다.

그 결과, 최종 평가는 주경과 햇빛 가리개를 완전히 펴고 전체 시스템을 분석해야 나오겠지만 초기 평가에서는 소음 및 진동 테스트를 모두 통과한 것으로 나타났다.

NASA는 "환경 테스트를 성공적으로 마친 것은 발사를 향한 장정에서 기념비적 이정표"라면서 "JWST는 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 궤도로 가는 여정에서 가장 어려운 부분인 로켓에 실려 우주로 나가는 과정을 견뎌낼 수 있는 능력을 보여줬다"고 했다.

그러나 이 시험은 18개의 6각형 거울(1.3ｍ)을 벌집처럼 이어붙인 6.5ｍ 주경과 5겹으로 된 테니스장 크기의 햇빛 가리개를 로켓에 실리는 크기로 접어서 한 것이라 이를 완전히 펼치고 손상된 곳이 없는지 확인이 이뤄져야 안심할 수 있다.

과학자들은 JWST가 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 라그랑주 점(L2) 궤도에 도착해 주경과 햇빛 가리개를 펼치는 것이 가장 어려운 과정이 될 것으로 손꼽고 있다.

JWST는 주경과 햇빛 차단막을 펼치고 전체 시스템 평가를 마쳐야 특수 포장된 뒤 남미의 프랑스령 기아나 우주기지로 이송돼 발사 대기 상태로 들어가게 된다.

당초 약 10억 달러를 들여 2007년께 배치할 예정이던 JWST의 발사가 계속 연기되면서 비용이 100억 달러 가까이로 눈덩이처럼 불어났지만, 적외선 영역에 특화된 이 망원경이 빅뱅 직후 초기 우주에서 형성된 1세대 은하의 빛을 관측하고 외계행성 대기를 분석해 생명체 흔적을 찾아내는 데 많은 기여를 하며 우주 관측에 새로운 장을 열 것이라는 기대는 점점 더 커지고 있다.

국제팀  press@jeonpa.co.kr

<저작권자 © 전파신문, 무단 전재 및 재배포 금지>