우주의 새로운 눈, 제임스 웹을 잇는 미래 우주망원경들

로마우주망원경과 유클리드우주망원경

 

허블 우주망원경이 우주 관측의 새로운 지평을 열었다면, 그 뒤를 이은 제임스 웹 우주망원경(JWST)은 적외선 관측을 통해 우주 탄생의 비밀에 한 걸음 더 다가섰습니다. 하지만 인류의 우주 탐사는 여기서 멈추지 않습니다. 제임스 웹 우주망원경의 성공을 기반으로, 앞으로 우주의 미스터리를 풀어나갈 새로운 망원경 프로젝트들이 활발히 진행되고 있습니다. 이들은 단순히 제임스 웹의 성능을 뛰어넘는 것을 목표로 하는 것이 아니라, 각기 다른 특화된 임무를 수행하며 우주에 대한 우리의 이해를 확장할 것입니다.

 

다크 에너지와 외계 행성 탐사의 선봉장, 로마 우주망원경

 

**낸시 그레이스 로마 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope, Roman)**은 2027년 발사를 목표로 NASA가 개발 중인 차세대 적외선 우주망원경입니다. 허블 우주망원경과 동일한 직경 2.4m의 주경을 가졌지만, 100배 이상 넓은 시야를 자랑하는 '광시야 기기(Wide Field Instrument)'를 탑재하여 허블이 100장의 사진으로 찍어야 할 영역을 단 한 장의 사진으로 담아낼 수 있습니다. 이는 제임스 웹 우주망원경이 특정 영역을 깊고 자세하게 관측하는 것과는 대조적인 접근 방식입니다.

"로마 우주망원경은 넓은 영역을 빠르게 훑으며 우주 전체의 지도를 작성하는 데 초점을 맞추고 있습니다."라고 NASA 관계자는 설명합니다. 로마 우주망원경의 주요 임무는 크게 두 가지입니다. 첫째는 암흑 에너지의 정체를 규명하는 것입니다. 우주 가속 팽창의 원인으로 추정되는 암흑 에너지의 영향을 광범위한 우주 지도 제작을 통해 정밀하게 측정할 계획입니다. 이를 통해 우주 팽창의 역사를 재구성하고 암흑 에너지에 대한 이해를 심화할 수 있을 것으로 기대됩니다.

둘째는 외계 행성 탐사입니다. '중력 미세 렌즈(Microlensing)' 기법을 활용하여 우리 은하 내의 수많은 외계 행성을 발견하고 통계적인 연구를 수행할 예정입니다. 또한, '코로나그래프(Coronagraph)'라는 특수 장비를 통해 별빛을 가려 외계 행성을 직접 촬영하는 기술을 시연함으로써, 미래의 외계 행성 탐사 기술 발전에 크게 기여할 것입니다.

 

암흑 우주를 해독할 열쇠, 유클리드 우주망원경

 

유럽우주국(ESA)이 주도하고 NASA가 일부 참여한 **유클리드 우주망원경(Euclid Space Telescope)**은 이미 2023년 7월에 성공적으로 발사되어 임무를 수행 중입니다. 유클리드의 주요 임무는 이름에서 유추할 수 있듯, 우주의 기하학적 구조를 파악하고 우주 구성 요소의 3차원 지도를 만드는 것입니다.

유클리드는 가시광선과 근적외선 영역에서 15억 개가 넘는 은하들을 관측하여 우주의 3분의 1에 해당하는 방대한 영역을 조사할 계획입니다. 이를 통해 암흑 물질과 암흑 에너지의 분포와 진화 과정을 연구합니다. 유클리드 관측 데이터는 은하들의 적색편이와 형태 왜곡(약한 중력 렌즈 효과)을 정밀하게 측정하여 우주 거대 구조의 진화에 대한 귀중한 정보를 제공할 것입니다. "유클리드는 암흑 에너지의 영향이 우주의 역사 속에서 어떻게 변해왔는지 조사함으로써, 우주 팽창 가속의 원인에 대한 중요한 단서를 제공할 것입니다."라고 전문가들은 말합니다.

유클리드 프로젝트는 방대한 양의 데이터를 생산하며, 이는 전 세계 천문학자들에게 새로운 연구 기회를 제공할 것으로 기대됩니다. 2026년에는 첫 번째 주요 관측 데이터가 공개될 예정이며, 이는 우주론 분야에 새로운 바람을 불러일으킬 것으로 전망됩니다.

 

미래를 위한 더 큰 도약

 

로마와 유클리드 외에도 미래를 책임질 다양한 우주망원경 프로젝트들이 기획되고 있습니다. 예를 들어, **거대 자외선-광학-적외선 탐사선(LUVOIR)**이나 **서식 가능 외계 행성 탐사선(HabEx)**은 수십 년 후를 목표로 하는 거대 프로젝트들입니다. 이들은 지구와 유사한 외계 행성을 찾아 생명체의 흔적을 직접 탐사하는 것을 목표로 하고 있습니다. 또한, 한국천문연구원에서도 5년 내 발사를 목표로 국산 기술로 제작한 독자 우주망원경을 개발 중입니다.

이러한 망원경들은 각기 다른 관측 방식을 통해 우주의 다양한 퍼즐 조각을 맞춰나갈 것입니다. 제임스 웹 우주망원경이 '우주 고고학'을 통해 우주 초기의 모습을 탐색한다면, 로마 우주망원경은 '우주 지도학'을 통해 우주의 거대 구조와 팽창을 연구하고, 유클리드는 '암흑 우주 탐사'를 통해 우주의 가장 큰 미스터리를 풀어낼 것입니다. 이들 망원경의 협력은 우리가 우주를 바라보는 시각을 근본적으로 변화시키고, 우주에 대한 지식의 폭을 한층 더 넓힐 것입니다.

참고자료

• '우주 척후병' 제임스웹 우주망원경…지상 망원경에 포착 (한겨레)
• About the Roman Space Telescope (NASA Science)
• Euclid Mission (Caltech)
• ESA Previews Euclid Mission's Deep View of 'Dark Universe' (NASA)
• 낸시 그레이스 로만 우주 망원경(위키피디아)
• 유클리드 우주망원경(위키피디아)
• 한국형 독자 우주망원경 만든다…천문硏 "5년 내 첫 발사 목표" (뉴시스)
• 4 Future Space Telescopes NASA wants to build (YouTube)