12조원짜리 우주망원경, 최대 복병은 '우주 파편' 충돌

"우주 쓰레기와 미소 운석에 충돌 가능성 있지만..""충격 버티도록 설계, 150만km 지점 우주 파편 적어"

제임스 웹 우주망원경(JWST)이 지난 9일(현지시각) 망원경 핵심 장치인 주반사경(노란색 부분)까지 펼치는 작업을 완료했다. / 사진제공=미국항공우주국

'제임스 웹 우주망원경'(JWST)이 지구로부터 150만㎞ 떨어진 심(深)우주에서 '태초의 은하'를 관측하기까지 최대 복병은 우주 쓰레기와 미소(微小) 운석이라는 분석이 나왔다.

미셸 탈러 미국 항공우주국(NASA) 고더드 우주비행센터 박사는 8일(현지시각) NASA 유튜브 라이브방송에서 "웹 망원경은 미소 운석으로부터 약간의 작은 충격이 일어날 것"이라면서 "임무가 진행되는 동안 웹 망원경의 반사경에 손상이 있을 수 있다"고 분석했다.

웹 망원경은 11일 오전 기준 지구에서 114만㎞(71만 마일) 떨어진 지점을 지나가고 있다. 현재까지 관측을 위한 모든 장비를 전개한 상황이다. 앞으로 약 10여 일간 30여㎞ 비행을 거쳐 관측 지점인 150만㎞에 도달할 전망이다.

웹 망원경은 크기가 테니스장 규모와 맞먹기 때문에 우주 파편과 충돌 가능성이 적지 않다. 넓이는 세로 21m, 가로 14m이고 빛을 모으는 주반사경(거울)은 지름만 6.5m에 달한다. 이 반사경은 우리 눈처럼 빛을 모아 상을 맺게 하는 역할로 '태초의 은하'가 뿜는 빛을 관측할 예정이다.

줄리 반 캠펜 미국항공우주국(NASA) 박사(왼쪽)와 미셸 탈러 미 NASA 고더드 우주비행센터 박사가 '제임스 웹 우주망원경의 우주 파편과 미소 운석 충돌 가능성'을 지난 9일 NASA 유튜브라이브를 통해 점쳤다. / 사진=미국항공우주국(NASA) 유튜브

줄리 반 캠펜 NASA 박사는 이날 "웹 망원경이 우주 쓰레기(debris)와 부딪혔다고 가정하면, 반사경 손상과 같은 문제를 가질 것"이라고 설명했다. 그러면서도 "보호의 관점에서 보면 크진 않을 것"이라면서 "그것은 우리의 계산 중 일부였다"고 대비책을 세웠음을 시사했다.

웹 망원경 이전 1990년 지구 상공 550여㎞에서 임무를 수행했던 허블 우주 망원경은 문제가 생기면 보수 작업을 할 수 있었다. 하지만 웹 망원경은 지구에서 150만여㎞ 떨어진 지점에서 임무를 수행하기 때문에 보수가 어렵다.

이를 위해 과학자와 엔지니어는 수십 년간 시뮬레이션을 돌려 각종 대비책을 세웠다. 웹 망원경은 어느 정도 손상에 버틸 수 있도록 설계됐다. 망원경의 설계·제작뿐만 아니라 150만㎞ 떨어진 '라그랑주 L2 지점'은 지구 저궤도보다 깨끗한 우주 환경이다.

미셸 탈러 박사는 "라그랑주 L2 지점은 실제로 아주 좋은 곳"이라면서 "우주 쓰레기 관점에서 보면 매우 깨끗하다"고 설명했다.

다만 최소 10년 임무 기간 동안 우주 쓰레기와 미소 운석이 위협으로 작용할 수 있어 NASA는 심우주 관측을 통해 이를 대비한다는 계획이다.

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김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr

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