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BGM : KidStreet - Song

 

 

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2018년 10월 프랑스 기아나 우주 센터에서 유럽우주국 소속 아리안5 로켓은 

'제임스 웹'을 싣고서 먼 우주로 떠난다.



 


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지구와 150만 km 떨어진 곳에서 감췄던 모습을 드러내는 제임스 웹.


 



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안테나의 모습.





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독특한 구조로 호기심을 자아낸다.





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지난 19일 사이언스 매거진 표지를 장식한 제임스 웹의 모습은

마치 SF 영화 속에 등장하는 우주선과도 같아 우리의 상상력을 자극하기에 충분하다.





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이 제임스 웹의 정체는 바로 우주망원경. 

외계 생명체를 찾고, 우주 탄생의 비밀을 밝힐 차세대 우주망원경이다.




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역사상 가장 거대한 크기의 제임스 웹 우주망원경은, 

그 거대한 몸집 때문에 이대로 로켓에 실어 쏘아 올릴 수 없다.




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따라서 로켓에 들어갈 정도의 크기로 본체를 접어두었다가, 

정상궤도에 도달하는 30일 동안 원래의 모습으로 변신하게 된다. 

앞에서 본 것처럼.




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제임스 웹이 30일간 우주를 날아 당도할 정상궤도는 'L2'라 불리는 곳으로, 

프랑스 수학자 '조제프루이 라그랑주'가 창안한 '라그랑주 포인트' 중 한 곳.




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라그랑주 포인트는 태양과 지구 사이에서 힘의 균형을 이루는 5개의 장소를 말하는데, 

힘의 균형 덕에 적은 힘으로도 그 자리에 머물 수 있다.




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'L2'는 태양과 지구가 물체를 끌어당기는 힘(중력)과 물체가 태양 주위를 돌면서 

밖으로 벗어나려는 힘(원심력)이 서로 상쇄되어, 힘의 균형을 이루는 곳.




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따라서 'L2'에 제임스 웹이 위치하게 된다면, 어느 한 쪽(태양 방향 또는 바깥 방향)으로 치우치지 않아 

안정적으로 그 자리에 머물 수 있다.




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더욱이 L2 지점에 위치한 제임스 웹을 태양에서 바라보면, 

제임스 웹은 지구 뒤편에 숨어있어 뜨거운 태양열이나 전자기기에 오작동을 일으키는 

태양풍으로부터 안전.




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이렇게 이론적으로는 'L2'가 제임스 웹이 위치하기에 안정적이고 이점이 많은 곳으로 생각된다. 

그런데, 우주공간은 영화 '그래비티'처럼 우주 쓰레기나 소행성과의 충돌 위험이 많음.




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그럼에도 과학자들은 왜, 우주 쓰레기와 소행성과의 충돌 위험이 없는 지구가 아닌 

우주공간에 우주망원경을 두는 걸까?




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이는 지구를 둘러싸고 있는 대기 때문. 

지구의 대기는 우주에서 유입되는 엑스선, 감마선, 자외선을 흡수해 우리를 보호하지만 

반대로 천체의 관측은 어렵게 만든다.




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별과 은하를 포함한 천체는 특정한 방사선을 내뿜지만, 

그 방사선들 중 가시광선을 제외한 감마선, 엑스선, 자외선, 적외선, 전파는 지구의 대기를 통과하지 못한다.




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가령, 그 방사선의 일부가 지구 대기를 통과하여도 왜곡되어 제대로 된 관측이 힘들다. 

그래서 과학자들은 대기가 없는 우주공간으로 눈을 돌린 것.




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그렇게 과학자들이 우주로 쏘아 올린 우주망원경은 지금까지 총 70여 개로, 

그중 대표적인 것이 25년간 임무수행 중인 허블 우주망원경.




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하지만 허블 우주망원경은 오래되어 곧 퇴역을 앞두고 있다. 

그런 허블의 후계자가 앞서 설명한 제임스 웹.




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제임스 웹은 허블보다 7배나 큰 집광력 성능을 자랑하는데, 

천체의 빛을 모으는 능력이 7배나 크다는 것. 

이는 곧 좀 더 멀리 볼 수 있다는 것을 뜻한다.




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7배나 큰 집광력을 위해 제임스 웹의 반사거울은 지름 1.3m 크기의 육각형 거울 18개를 합친, 

지름 6.5m 크기의 벌집 모양을 하고 있다.




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각각의 거울은 영하 223도에 이르는 극한 우주공간에서 견디기 위해 '베릴륨'이라는 특수소재로 만들어졌고, 

그 위에 '금'을 씌워 코팅.




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이렇게 만들어진 제임스 웹의 반사거울을 통해 우리는 무려 137억 광년 떨어진 천체를 볼 수 있다. 

이는 허블의 최대 관측 영역인 'Hubble Ultra Deep Field'를 넘어서는 수준으로,




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탄생 초기의 은하와 별, 그리고 행성의 대기를 관측하여, 

우주 탄생의 비밀과 외계 생명체의 존재 확인에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 되었다.




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이번 제임스 웹 우주망원경 프로젝트는 유럽, 미국, 캐나다가 협력한 공동 프로젝트. 

많은 사람의 노력이 들어간 만큼 성공적인 발사와 우주의 기원을 밝힐 수 있을까?

 

출처 : 캐스트+구글+티블로그

유성의 모습들 : https://www.ilbe.com/9163052451