스피어엑스, 우주탐사 임무 본격 수행한다

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미국 항공우주국(NASA)의 최신 우주망원경이 지난 11일(현지시간) 지구 궤도로 발사됐다. 스피어엑스 SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)로 명명된 이 망원경은 우주 전역을 정밀하게 관측하며, 수억 개의 은하와 우주 진화의 흔적을 탐색하는 임무를 수행할 예정이다.

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이번 임무는 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨 로켓을 이용해 이루어졌다. 스피어엑스(SPHEREx)는 지구의 극지를 따라 비행하는 궤도로 배치됐으며, 함께 발사된 네 개의 소형 인공위성은 태양 연구 임무를 수행하게 된다. 로켓 상단부에서 분리된 스피어엑스(SPHEREx)는 우주 공간으로 떠오르며, 지구를 배경으로 검은 우주 속으로 진입했다.

 

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스피어엑스, 우주 초기의 비밀을 밝히다

총 4억 8,800만 달러(약 6,500억 원)가 투입된 스피어엑스(SPHEREx) 프로젝트의 주요 목표는 은하의 형성과 진화 과정, 그리고 우주 초기 급격한 팽창(인플레이션)이 어떻게 진행되었는지를 밝히는 것이다.

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또한, 우리 은하 내에서 별과 별 사이의 얼음 구름을 탐색하며, 물과 생명체의 기본 구성 성분을 찾는 연구도 진행된다. 이는 태양계 형성 과정과 외계 생명체 탐색에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

 

스피어엑스(SPHEREx)는 약 500kg(피아노 한 대와 비슷한 무게)으로 설계됐으며, 적외선 관측 기술을 활용해 6개월 만에 하늘 전체를 지도화할 예정이다. 이 데이터를 바탕으로 향후 2년간 네 번의 전천(全天) 관측을 수행할 계획이며, 지구 상공 650km 궤도를 따라 극지를 돌며 임무를 수행한다.

 

 

 

11일(현지시간), 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨 로켓이 NASA의 최신 우주망원경인 스피어엑스(SPHEREx)를 탑재하고 발사되는 장면. [사진= SpaceX via AP]

 

 

허블·웹 망원경과 다른 관점에서 우주를 본다

스피어엑스(SPHEREx)는 허블(Hubble)이나 제임스 웹 우주망원경(JWST)처럼 개별 은하를 정밀하게 촬영하는 장비는 아니다. 대신 우주 전체에서 발생하는 총 빛을 분석하여, 빅뱅 직후 형성된 초기 은하들의 흔적을 연구하는 방식으로 작동한다.

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미션의 책임자인 캘리포니아 공과대학교(Caltech)의 제이미 보크(Jamie Bock) 박사는 “스피어엑스(SPHEREx)는 우주의 모든 빛을 기록하는 독특한 방식으로 작동한다. 기존 관측 방식과는 완전히 다른 새로운 시각을 제공할 것”이라며, “과거에 놓쳤던 빛의 원천을 찾아낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

 

 

 

 

스피어엑스(SPHEREx)는 적외선 탐지기를 통해 102가지 서로 다른 색상의 빛을 감지할 수 있으며, 이를 활용해 우주 역사상 가장 상세하고 다채로운 지도를 제작할 계획이다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 부프로젝트 매니저인 베스 파빈스키(Beth Fabinsky)는 이를 “무지개색 필터를 통해 우주를 바라보는 것과 같다”고 표현했다.

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https://www.youtube.com/watch?v=Jm8wRjD3xVA

스피어엑스(SPHEREx)는 극도로 낮은 온도에서 작동하는 적외선 센서를 보호하기 위해 독특한 구조를 채택했다. 세 개의 알루미늄 벌집 구조 콘(Cones)이 겹쳐진 형태로 설계되어 태양과 지구로부터의 열을 차단하며, 내부 온도를 섭씨 -210도(화씨 -350도) 이하로 유지한다. 이는 적외선 관측을 수행하기 위한 필수적인 설계 요소다.

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태양 연구를 위한 보조 임무

이번 발사에는 NASA의 태양 연구 임무인 ‘PUNCH’ 프로젝트를 위한 네 개의 소형 위성도 함께 실렸다. 이 위성들은 지구와 태양 사이에서 공전하며, 태양 코로나(외부 대기)와 태양풍을 연구하는 역할을 수행할 예정이다. 이번 스피어엑스(SPHEREx)발사는 당초 예정된 일정보다 로켓 및 기술적 문제로 인해 2주가량 연기된 끝에 성공적으로 이루어졌다. 앞으로 스피어엑스(SPHEREx)가 수집할 데이터가 우주론과 천문학에 어떤 혁신적인 발견을 가져올지 기대를 모으고 있다.

 

 

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