'허블의 100배' 로먼 망원경, 우주연구 새 지평 열러 출발

미 NASA, 낸시 그레이스 로먼 우주망원경 발사 성공
허블보다 100배 넓은 영역 관측… 암흑물질·암흑에너지 규명
코로나그래프 장비 갖춰… 외계행성 10만개 이상 발견 기대

낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 30일(현지시간) 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 발사되는 모습. 연합뉴스 제공.

우주를 구성하는 암흑물질·암흑에너지 연구와 외계행성 탐사 등 우주연구의 새로운 지평을 열어줄 '차세대 우주망원경'이 우주로 발사됐다.

기존 허블 우주망원경, 제임스웹 우주망원경과 삼각편대를 구축해 우주가 품고 있는 비밀을 보다 상세히 규명하는 데 기여할 것으로 기대된다.

미국 항공우주국(NASA)은 30일 오전 7시26분(한국시간 30일 오후 8시26분) 플로리다주 케네디 우주센터에서 '낸시 그레이스 로먼 우주망원경'이 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사됐다고 밝혔다. 발사 31분 뒤 로먼 우주망원경은 로켓과 분리돼 지구 궤도에 진입했으며 3개월 여정을 거쳐 목표 궤도에 도착할 예정이다.

로먼 망원경은 허블 우주망원경과 제임스웹 우주망원경을 잇는 미국의 차세대 우주망원경이다. NASA 최초의 수석 천문학자이자 '허블 우주망원경의 어머니'로 불리는 낸시 그레이스 로먼의 이름을 따 명명됐다.

로먼 우주망원경은 지구에서 태양 반대쪽으로 150만㎞ 떨어진 '태양-지구 제2라그랑주점'(L2)으로 향하고 있다. L2는 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 지점으로, 지구가 햇빛을 가려줘 안정적인 천체 관측이 가능하다. 현재 제임스웹 우주망원경도 이곳에서 관측 임무를 수행하고 있다.

길이 12.7m, 직경 2.4m의 원통형 우주망원경인 로먼 우주망원경은 1990년 발사된 허블 우주망원경과 적외선 해상도는 비슷하지만 100배 넓은 영역을 한 번에 관측할 수 있다. 관측 속도는 1000배가량 빠르다.

낸시 그레이스 로먼 우주망원경의 관측 상상도. 미 NASA 제공.

로먼 우주망원경에는 외계행성 탐사를 위한 '코로나그래프' 장비도 갖춰 별보다 1억배 더 희미한 행성까지 직접 관측할 수 있다. NASA는 로먼 우주망원경이 10만개 이상의 외계행성을 새로 발견할 것으로 기대한다.

첨단 관측 장비를 활용해 로먼 우주망원경은 우주를 구성하는 핵심 요소로 알려진 암흑에너지와 암흑물질을 추적하고, 외계행성의 분포를 파악하는 임무를 수행한다. 특히 4K 감지기 18개를 탑재한 300메가픽셀 적외선 카메라가 탑재돼 우주를 촬영하고, 빛 왜곡 현상을 관찰해 우주 전역에 퍼져 있는 암흑물질의 분포를 지도화할 계획이다.

초신성의 밝기와 거리, 시대별 은하 분포 등을 측정해 우주 팽창을 가속하는 암흑에너지 성질도 추적한다.

로먼 프로젝트의 수석 과학자 줄리 맥에너리 박사는 "허블로 한 세기 걸릴 관측을 로먼 망원경으로 한 달 만에 할 수 있다"고 말했다.

로먼 우주망원경은 3개월 뒤 L2에 도착해 5년간 임무를 수행한다. 관측 기간 동안 매일 1테라바이트를 전송할 예정이며, 이는 연간 500테라바이트 규모에 달할 정도로 알려졌다. 허블 우주망원경이 지난 35년간 전송한 데이터가 400테라바이트인 것과 비교할 때 엄청난 양이다.

로먼 우주망원경이 관측한 첫 이미지는 내년 초 지구에 전달될 예정이다. 박병곤 한국천문연구원 대형망원경센터 책임연구원은 "로먼 우주망원경은 적외선 영역에 특화된 장비를 이용해 초기 우주의 진화와 암흑물질, 암흑에너지, 외계행성, 외계생명체 연구에 획기적인 과학적 근거를 제시할 것"이라고 기대했다.

문홍규 한국천문연구원 우주과학탐사본부 책임연구원은 "우주 역사를 파헤치기 위해 가장 먼 우주를 바라보는 로먼 우주망원경은 그 앞을 스쳐 지나가는 가장 가까운 이웃, 즉 소천체들을 통해 태양계 역사를 이해하는 데 새로운 단서를 제공할 것"이라고 말했다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr