한 달 날아간 우주망원경 제임스웹 목표 지점 도착.."올여름 첫 심우주 사진 본다"

150만km 떨어진 태양 공전궤도 안착
비행 중 최소 344개의 '고비' 극복
135억년 전 빅뱅 초기 우주 모습 관측 기대

제임스웹 우주망원경이 한 달간의 비행 끝에 25일 오전 4시쯤 목표지점(L2)에 도착했다. NASA 제공

지난해 크리스마스에 기적처럼 발사된 제임스웹 우주망원경이 한 달간 150만㎞를 꼬박 날아간 끝에 목표 지점에 무사히 안착했다. 제임스웹은 올해 여름쯤 '인류가 우주를 이해하는 방식을 바꿀 수도 있는' 심우주 사진을 전송할 것으로 전망된다.

미국 항공우주국(NASA·나사)은 우리 시간으로 25일 오전 4시 5분 제임스웹 우주망원경이 최종 목적지에 성공적으로 도달했다고 공식 발표했다. 제임스웹이 자리 잡은 곳은 달보다 4배 먼 '제2 라그랑주 포인트(L2)'로, 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 망원경이 큰 힘을 들이지 않고 태양을 공전할 수 있는 최적의 위치다. 지구가 태양빛을 가려주는 덕분에 극저온을 유지한 상태로 우주 관측이 가능하다.

제임스웹은 지구를 출발해 L2까지 날아가는 동안 최소 344개의 '고비'를 넘겼다. 망원경을 실은 우주선이 '적당하게 부족한' 힘으로 망원경을 밀어줘야 했고, 태양빛을 차단하는 테니스 코트 크기의 5겹 차광막을 차례로 펼쳐서 고정해야 했으며, 접혀 있던 부경 지지대와 주경을 펼쳐야 했다. 특히 마지막 5분(297초) 동안은 겨우 걷는 속도에 불과한 초속 1.6m만 추가해 최종 궤도에 올라타는 데 성공했다.

제임스웹 우주망원경. NASA 제공

제임스웹은 앞으로 약 5개월 동안 18개의 정육각형 거울을 미세하게 조정하고 시운전을 시작한다. 망원경 온도를 관측에 적합한 절대온도 40도(-233℃)까지 낮추는 데도 약 98일이 걸릴 예정이다. 스칼린 헤르난데즈 우주망원경과학연구소(STSCI) 웹 비행시스템 엔지니어는 이날 진행된 나사의 라이브 방송에서 "18개 거울이 6.5m 지름을 가진 하나의 거울 역할을 할 수 있도록 모두 같은 방향을 봐야 한다"며 "앞으로 3개월간 머리카락 굵기의 1만분의 1 수준인 10나노미터(㎚)씩 움직여 정렬될 것"이라고 설명했다.

가시광선 영역과 근적외선 영역 일부를 관측할 수 있던 허블 우주망원경과 달리 제임스웹은 넓은 적외선 영역을 포착할 수 있도록 제작됐다. 성운에 가려 눈에 보이지 않던 별의 탄생과 죽음 과정뿐만 아니라 너무 멀어서 가시광선이 아직 도달하지 않은 별의 미세한 파장까지 관측할 수 있다는 뜻이다.

허블 우주망원경이 독수리 성운을 가시광선(왼쪽)으로 찍은 사진과 적외선(오른쪽)으로 찍은 사진. 가시광선으로 볼 수 없는 많은 부분을 적외선으로 관측할 수 있다. NASA·EAS 제공

특히 주경이 2.4m인 허블에 비해 15배 넓은 시야각을 자랑하기 때문에 허블보다도 더 멀고 깊은 우주를 볼 수 있다. 과학계는 135억 년 전 초기 우주에서 형성됐던 은하와 별에서 뿜고 있는 빛을 제임스웹이 잡아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 외계 행성과 생명체 존재 가능성도 발견할 가능성이 있다. 나사 고다드 우주비행센터의 앰버 스트론 박사는 "멀리 있는 별 앞으로 행성이 지나갈 때 행성의 얇은 대기권을 통과한 빛이 어떻게 변하는지를 분석하는 방식으로 외계 행성을 찾아낸다"며 "이산화탄소나 메탄, 수증기 등이 관측된다면 생명체가 있을 확률이 높다고 보는 것"이라고 설명했다.

제임스웹 관측 목표는 전 세계 천문학자들이 1년에 한 번씩 모여 결정한다. 나사는 제임스웹의 초반 관측 데이터를 모두가 볼 수 있도록 공개할 예정이다. 스트론 박사는 "제임스웹은 인간이 우주를 이해하던 방식을 바꿔 나갈 것"이라고 말했다.

곽주현 기자 zooh@hankookilbo.com