천문연, 세계 첫 전천 영상분광 탐사 우주망원경 스피어엑스 제작
 천문연, 세계 첫 전천 영상분광 탐사 우주망원경 스피어엑스 제작
  • 엄성은 기자
  • 승인 2021.01.06 12:48
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[에브리뉴스=엄성은 기자]과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 6일 미국 NASA 제트추진연구소(JPL)·미국 캘리포니아 공과대학(Caltech)과 공동 개발하는 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx) 제작에 착수했다고 밝혔다.

스피어엑스는 전천(全天) 적외선 영상분광 탐사를 위한 우주망원경이다. 전체 하늘에 대한 영상분광 탐사로는 세계 처음이다.

스피어엑스는 지상에서는 지구 대기에 의한 손실로 관측이 어려운 적외선 천체 관측이 가능하다. 특히 영상분광 기술을 적용해 전 우주를 102개의 색깔로 관측할 수 있다.

영상분광 기술이란 넓은 영역을 동시에 관측할 수 있는 ‘영상관측(Imaging)’과 개별 천체의 파장에 따른 밝기의 변화를 측정하는 ‘분광관측(Spectroscopy)’이 통합된 기술이다.

스피어엑스에는 천문연이 차세대 소형위성 1호의 과학탑재체 NISS에 최초로 적용한 선형분광필터를 사용한다.

스피어엑스 우주망원경 개념도. 사진출처=스피어엑스 홈페이지
스피어엑스 우주망원경 개념도. 사진출처=스피어엑스 홈페이지

스피어엑스는 이러한 관측 기술로 전 우주에 존재하는 약 20억개에 달하는 개별 천체의 전천 분광 목록을 작성할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

과기정통부는 “스피어엑스의 관측영상과 각 천체의 방출 스펙트럼을 재구성하면 우주의 3차원 공간 정보를 얻을 수 있다”며 “이는 빅뱅 직후 우주 급팽창에 의한 우주생성 이론과 은하 형성·진화의 정보를 담은 적외선 우주배경복사의 수수께끼를 푸는 실마리가 된다”고 말했다.

이어 “우리은하와 우주에 얼음상태로 존재하는 물과 이산화탄소 등의 분포 지도를 작성해 지구와 같이 생명체가 존재할 수 있는 행성계 탐사 연구에 큰 기여를 할 수 있을 것”이라고 기대했다.

스피어엑스의 제작·운용에는 주관기관인 Caltech을 포함하여 NASA JPL, Ball Aerospace 등 12개의 기관이 참여한다. 천문연은 이 중 유일하게 미국 기관이 아닌 국제기관으로 함께한다.

천문연은 망원경의 우주환경시험에 사용될 극저온 진공 챔버 개발·테스트를 주도하고, 관측자료 분석 소프트웨어 개발·핵심 과학연구 등에 참여할 예정이다.

주관기관인 Caltech은 적외선 관측기기와 자료처리 파이프라인 개발, NASA JPL은 미션운영과 탑재체 개발 조립, Ball Aerospace는 위성체 제작을 맡을 예정이다.

제작 완료된 스피어엑스는 2024년 태양동기궤도로 발사돼 약 2년 6개월 동안 4회 이상의 전천 분광 탐사 임무를 수행할 계획이다.

한국 측 연구책임자인 천문연 정웅섭 박사는 “이번 공동개발을 통해 연구진이 세계 최고 수준의 우주망원경 개발에 대한 자신감을 얻었다”고 말했다.

이창윤 과기정통부 거대공공연구정책관은 “영상분광 관측기술은 이번 스피어엑스 우주망원경 개발뿐 아니라 자원탐사, 기후·자연재해 감시 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 최첨단 기술”이라고 전했다.


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