"우주는 어떻게 생겼을까?. 별은 어떻게 관찰할 수 있을까?" 이런 궁금증에서 출발하여 우리는 지구에서 보는 천체 망원경 보다 더 멀리 보기를 원하는 과학들의 바람을 해결해 주는 도구가 바로 우주망원경입니다. 지구에서 망원경으로 별을 보는 데는 대기로 인한 한계가 있지만, 우주에 띄운 망원경은 더 멀리, 더 정확하게 우주를 관찰할 수 있습니다. 오늘은 쉽게 이해할 수 있도록 인류 최초 우주 망원경인 허블 망원경부터 엄청난 기술의 집약체인 제임스웹 망원경, 그리고 미래에 우리가 만나게 될 새로운 우주망원경까지 알아보겠습니다.
최초의 우주 망원경 허블 망원경
허블 우주 망원경은 1990년에 지구에서 약 570km 거리에 있는 궤도를 공전하고 있는 인공위성 형태의 망원경입니다. 허블은 지구의 대기 영향을 받지 않아 더 넓은 우주까지 볼 수 있어서 별과 은하, 블랙홀까지 자세히 촬영할 수 있었습니다.
처음에 허블 망원경은 세팅 문제가 있었습니다. 그것은 렌즈에 미세한 오차가 있어서 처음에 촬영한 우주 사진은 흐릿하게 나왔습니다. 그래서 과학자들은 우주로 수리팀을 보내 망원경을 수리하였고, 그 이후 허블 망원경은 깨끗한 우주와 은하들 사진들을 촬영해 냈습니다. 그 사진들 중 ‘허블 울트라 딥 필드’라는 사진은 멀리 있는 수많은 은하들을 가까이에서 보는 것과 같은 느낌으로 과학자들에게 더욱 많은 정보를 주었습니다.
허블 망원경은 우리가 우주에 대해 더 많이 알 수 있게 도와준 첫 번째 우주 망원경이었습니다. 망원경 이름도 우주가 계속 팽창하고 있다는 사실을 발견한 유명한 천문학자 에드윈 허블에서 유래하여 허블 망원경이 되었습니다. 지금도 허블 망원경은 지구를 돌며 열심히 많은 정보들을 과학자들에게 전달하고 아름다운 우주의 사진을 기록하고 있습니다. 그러나 더 성능이 좋아지는 차세대 망원경과 노후로 인하여 곧 사용이 중지될 예정이라는 발표도 있었습니다.
허블을 뛰어넘는 능력 제임스웹 망원경
제임스웹 우주망원경은 2021년 말에 발사되었습니다. 제임스웹 망원경은 지구에서 약 150만 km 떨어진 라그랑주 포인트라는 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 안정된 곳에 자리 잡고 있습니다. 그렇기에 허블보다 더 멀고 정확한 정보를 촬영할 수 있고 우주의 더 오래된 빛을 관측하고 정보를 수신할 수 있는 타임머신을 탄 것과 같은 느낌을 주기도 합니다.
제임스웹 망원경은 적외선을 이용하여 더 먼 거리의 우주를 관측하고 아주 오래된 별이나 은하에서 오는 빛을 잘 볼 수 있게 해 주었습니다. 허블 망원경은 가시광선을 사용한 것이 큰 다른 점이기도 합니다.
또, 제임스웹 망원경운 외계 행성의 대기 질이나 별들의 성분까지 분석할 수 있고 별들에 생명체가 살 수 있는 환경인지도 알아낼 수 있어 과학자들은 제임스웹은 외계 생명체 발견의 열쇠라 부르기도 한다고 합니다. 우주를 연구하는 과학자들은 제임스웹 망원경에 큰 기대를 걸고 있습니다.
미래의 우주망원경: 무엇이 기다릴까?
현재 세계는 제임스웹의 기대이상의 성과를 보임에 있어 제임스웹 이후의 망원경들도 이미 계획되고 있습니다. 그 이름은 로만 우주망원경입니다. 로만 우주 망원경은 우주의 암흑에너지와 암흑물질을 연구하는 것에 특화된 망원경으로 개발할 예정입니다. 아직은 우리가 우주에 대한 자료가 많이 없어 우주의 아직 밝혀지지 않은 비밀을 푸는 데 큰 도움을 줄 것이라고 과학자들은 말합니다.
또한 미래 망원경은 AI 기술과 결합한 더욱 정교한 분석이 가능한 망원경 분석 기술을 만드는 노력도 하고 있습니다. 예를 들어, 망원경이 찍는 많은 사진들에서 중요한 자료가 있는 사진들을 골라내는 일을 AI를 활용하여 실수를 줄이고 속도를 한층 더 빠르게 자료를 정리하여 과학자들이 보다 확실한 정보를 찾아내고 판단할 수 있도록 할 것입니다.
향후 몇십 년 안에는 달과 화성에 우주기지를 짓고, 그곳에 망원경을 설치하는 계획도 있습니다. 지구는 전문에 이야기했듯 대기로 인한 빛의 손실이 있어 보다 더 좋은 조건에서 우주를 관측할 수 있기에 우주기지를 고려하고 있는 것입니다.
미래 우주망원경은 사진과 자료 수집을 넘어선 인류가 우주로 한걸음 더 가까이 나아가는 단계를 밟고 인류의 우주진출을 위한 중요한 단계가 될 것이라 과학자들은 말합니다.
우주망원경은 단순한 사진기와 같은 기계가 아니라, 우리 인류가 우주를 이해하고 우주가 그리 먼 곳이 아니라는 인류의 메시지이며 미래를 준비하는 중요한 관문이라고 생각합니다. 허블 망원경은 시작이었고, 제임스웹은 진화였으며, 앞으로의 망원경은 진화를 넘어선 우리의 상상을 넘어서는 그 이상의 무엇을 찾아낼 것이라고 생각합니다. 지금부터 과학과 우주에 관심을 가지고 지켜봐 주신다면 앞으로의 미래의 우주산업과 정보를 조금 더 쉽게 접하고 나아갈 수 있을 것입니다.