韓과학자들, 적외선 우주망원경 성능 시험장비 개발

극저온 우주환경서 작동 검증 기술 천문연서 맡아… 美로 보내 설치 마쳐
NASA 주도로 2025년 발사 예정, 14억개 천체 3차원 우주지도 제작

적외선 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)의 모식도. 과학기술정보통신부 제공

한국 과학자들이 약 14억 개에 달하는 천체를 적외선으로 관측할 수 있는 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’의 성능을 시험할 수 있는 장비 개발을 마쳤다. 스피어엑스가 극저온 우주 환경에서 제대로 작동할 수 있을지를 지상에서 검증하는 기술을 개발했다.

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 미국 항공우주국(NASA)이 추진 중인 스피어엑스 우주망원경 성능 시험을 위한 장비를 개발하고 올해 6월 미국으로 보내 설치를 마쳤다고 17일 밝혔다.

스피어엑스는 2020년부터 추진된 적외선 영상분광 탐사 우주망원경 발사 프로젝트다. 2025년 4월 발사돼 태양동기궤도에서 약 2년 6개월 동안 총 4차례 102개의 색깔(적외선 파장)로 촬영하는 임무를 수행할 예정이다.

스피어엑스 개발에는 NASA 제트추진연구소와 미국 캘리포니아공대(칼텍) 등 12개 기관이 참여한다. 국제협력기관으로는 천문연이 유일하다. 천문연은 스피어엑스 우주망원경 개발에 필요한 주요 하드웨어 중 하나로 극저온 성능시험 장비인 극저온 진공 체임버를 개발했다. 그 외 하드웨어는 NASA 제트추진연구소, 미 항공우주 기업 ‘볼 에어로스페이스’가 개발 중이다.

우주에서 적외선을 관측하려면 극저온에서 망원경을 작동시켜야 한다. 적외선 관측은 지구에서 멀리 떨어진 은하와 별을 관측할 때 유용하지만 수명이 짧다는 단점이 있다. 이번에 천문연이 개발한 극저온 진공 체임버는 영하 220도 이하 극저온 진공 상태를 구현해 스피어엑스가 극저온에서도 제대로 작동하는지 검증할 수 있다.

스피어엑스는 빠르고 넓게 우주를 스캔하며 3차원 우주 지도를 제작한다. 우주의 일부가 아닌 전체 우주에 대한 정보를 탐색해 약 14억 개 천체들의 분광 정보를 얻는다. 정웅섭 천문연 우주과학본부 책임연구원은 “제임스웹 우주망원경이 좁은 지역을 정밀하게 관측한다면 스피어엑스는 넓은 지역의 물리적 특성을 제공한다”고 말했다.

스피어엑스 관측기기 개발을 총괄하는 필 콘것 캘리포니아공대 연구원은 “한국 천문연의 진공 체임버가 스피어엑스 발사에 크게 기여하고 있다”고 말했다.

이영애 동아사이언스 기자 yalee@donga.com