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제임스 웹 우주망원경 발사장 도착

2021.10.16 14:27

asklee 조회:527 추천:2

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지난 9월 26일(이하 모두 현지 시간) James Webb Space Telescope(제임스 웹 우주 망원경)를 싣고 미국 캘리포니아주 Seal Beach를 떠난 프랑스 선적 화물선 MN Colibri호가 10월 6일 파나마 운하를 통과해 10월 12일(화) 프랑스령 기아나 쿠루의 Pariacabo항에 무사히 도착했습니다. 항해 거리는 9300 km.

 

나사는 해적의 위험 때문에 JWST의 운반 경로를 비밀로 했습니다. 망원경이 쿠루에 도착한 직후 나사는 자세한 경로를 발표했는데 9월 24일 망원경의 최종 조립 공장인 Northrop Grumman사의 미국 캘리포니아주 Redondo Beach 공장에서 출고해 40 km 거리를 트럭으로 운반한 후 미 해군의 Naval Weapon Station이 있는 Seal Beach로 이동해 화물선에 선적했습니다.

 

미국 나사와 유럽 우주국인 ESA 그리고 캐나다가 제작에 참여한 제임스 웹 우주 망원경은 오는 12월 유럽 우주국의 아리안 5 로켓에 실려 발사됩니다. James Webb Space Telescope는 흔히 JWST 혹은 Webb 라고 줄여서 말합니다.

 

1990년에 발사된 허블 우주망원경은 30여년이 지난 현재까지 작동중이긴 하나 예상 수명을 훨씬 넘겨 사용중으로 여러 문제가 발생하고 있습니다. 허블 우주망원경을 이어 발사될 JWST는 사실 훨씬 전에 발사되어야 했었으나 여러가지 기술적인 이유로 발사가 무려 20년이나 늦어져 현재 댱초 예상보다 훨씬 늘어난 미화 100억 달라가 투입되었습니다.

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제임스 웹 우주망원경의 무게는 약 6톤이나 망원경을 발사장까지 운반하는데 망원경을 보호하고 항온 항습을 유지하는 컨테이너 무게가 70톤에 달합니다.

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혀블은 근적외선 - 가시광선 - 근자외선 영역을 촬영하는 망원경으로 고도 560 km를 돌고 있습니다. 허블 발사 후 반사경의 제작 오류, 그외 망원경 교체등 비교적 낮은 궤도를 돌고 있던 허블은 발사 후 여러차례 서비스를 받을 수 있었으나 JWST는 얘기가 달라집니다.

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적외선 영역을 관측할 JWST는 가능한 적외선 열원으로부터 멀리 떨어져 있어야 하기에 지구와 태양의 중력을 똑같이 받는 라그랑주 포인트에 위치하게 됩니다. 지구에서 볼 때 라그랑주 포인트는 5개가 존재하는데 JWST는 그중 하나인 L2 라그랑주 포인트에 위치하게 됩니다. 이 장소는 태양-지구-L2 포인트 순서로 위치해 L2에서는 지구에 가려 태양이 보이지 않습니다. 즉 태양으로부터 오는 막대한 양의 적외선으로 부터 보호됩니다.

 

문제는 L2 포인트가 지구로부터 150만 km (지구와 달 사이의 평균 거리의 약 4배) 떨어진 곳이라 JWST는 허블과는 달리 문제가 발생했을 때 서비스를 받을 수 없는 위치입니다. 즉 한번 고장나면 끝입니다. 100억 달라가 투자된 예상 수명 5년짜리 JWST는 이 예상 수명동안 고장이 나지 않아야 하기에 제작에 오랜 기간이 걸렸습니다.

특이하게도 JWST는 일반 망원경에서 볼 수 있는 경통이 없습니다. 적외선을 촬영하기에 경통이 필요 없습니다. 또한 커다란 반사경은 가벼운 금속인 베릴리움(Be)으로 만들었습니다. 베릴리움은 경금속으로 열과 전기를 잘 통하는 전도체이며 자성을 띄지 않고 무게에 비해 비교적 강한 기계적 강도를 가지고 있습니다. 베릴리움으로 만든 거울은 적외선 반사에 적합한 금 도금을 했습니다.

지구가 태양으로부터 오는 적외선을 가려준다고 해도 지구 또한 적외선 열원이므로 아주 얇은 플라스틱으로 만든 방열판으로 또 한번 JWST를 감쌌습니다. 이렇게 해서 카메라와 촬영소자등의 온도를 절대 영도에 가까운 섭씨 영하 223도까지 온도를 낮춥니다. 적외선을 촬영하기에 온도를 절대온도 0도 가까이 낮춰야 하기에 방열판 전개는 필수인데 만약 5장의 방열판 전개에 문제가 생기면 임무는 실패라서 많은 공을 들였습니다.

 

아래는 망원경의 최종 조립 공장인 Northrop Grumman사의 미국 캘리포니아주 Redondo Beach 공장에서부터 프랑스령 기아나 쿠루의 Pariacabo항에 도착할 때까지의 기록 영상입니다. 이제 우주로 갈 여정만 남았습니다.

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