제임스 웹 우주망원경 발사

크리스마스 아침, 종이접기처럼 접힌 100억 달러 망원경이 L2로 떠났습니다. 344개의 단일 실패점을 전부 통과했습니다.

제임스 웹 우주망원경 발사의 그 순간은 https://nowsky.org/e/jwst-launch 에서 그대로 재생됩니다 — 관측지·시각이 맞춰진 채 열리고 로그인이 없습니다.

볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)

이 이벤트 이야기

2021년 12월 25일 아침, 제임스 웹 우주망원경이 프랑스령 기아나에서 아리안 5에 실려 떠났습니다. 25년의 개발, 100억 달러, 그리고 실패하면 고칠 수 없는 150만 km 밖 목적지 — 발사는 천문학 역사상 가장 긴장된 크리스마스 선물이었습니다.

이후 한 달은 "전개의 연속"이었습니다. 테니스장만 한 차양막 5겹, 18장의 금박 베릴륨 거울 — 단일 실패점 344개가 하나씩 통과될 때마다 관제실이 숨을 돌렸습니다. 1월 8일 주경 마지막 날개가 펼쳐지며 전개가 끝났고, 1월 24일 태양-지구 L2 궤도에 도착했습니다.

아리안 5의 정밀한 발사 덕에 궤도 수정 연료가 절약돼 수명은 10년에서 20년으로 늘었습니다. 2022년 7월 12일 첫 딥필드가 공개되던 순간부터, 웹은 우주의 첫 은하들을 인류의 시야에 넣고 있습니다 — 빅뱅 후 3억 년의 은하 JADES-GS-z14-0이 지금까지의 기록입니다.

"허블의 후계자"라는 표현은 절반만 맞습니다. 파장이 달라(적외선) 보는 우주 자체가 다르고, 그래서 두 망원경은 지금도 함께 일합니다. 관측 시간 공모 경쟁률은 해마다 5:1을 넘습니다. 공전뷰에서 L2까지의 한 달 항해를 재생할 수 있습니다.

왜 중요한가

웹은 적외선으로 우주 팽창에 늘어난 첫 은하들의 빛을 봅니다. 허블이 닿지 못한 빅뱅 후 5억 년 이전의 은하를 수십 개 찾아냈고, 그 은하들이 예상보다 크고 밝다는 사실은 초기 우주의 별 형성 모형을 다시 쓰게 했습니다.

외계행성 대기 분광은 웹의 두 번째 축입니다. 2022년 WASP-39b에서 이산화탄소를 처음 확실히 검출했고, K2-18b·TRAPPIST-1 행성들의 대기를 하나씩 읽고 있습니다. 지구형 행성의 생명 흔적 탐색은 이 기술의 연장선입니다.

344개 단일 실패점을 전부 통과한 전개는 우주 공학의 이정표입니다. 수리가 불가능한 곳에서 접힌 망원경을 펴는 방식은 로먼(2027), 그리고 2040년대의 거주 가능 행성 관측소 설계의 전제가 됐습니다.

어떻게 보나

웹은 태양-지구 L2 점 주위를 도는 헤일로 궤도에 있어 지구에서 150만 km 떨어져 있습니다. 17등급이라 대형 아마추어 망원경으로 겨우 잡히는 점입니다. 공전뷰에서 지구를 확대하면 L2에 상주하는 웹의 표식이 그려집니다.

공전뷰 재생은 2021년 12월 25일 발사에서 한 달 뒤 L2 도착까지의 항해를 그립니다. 지구를 따라가며 보면 웹이 태양 반대쪽으로 멀어져 지구와 함께 태양을 도는 배치가 보입니다.

웹이 관측한 대상들은 별자리뷰의 심우주 목록과 성간뷰(3D)에서 실제 거리로 찾아볼 수 있습니다 — 용골자리 성운(7,500광년), 남쪽 고리 성운, 스테판의 오중주, 그리고 JADES-GS-z14-0(134억 광년) 등이 그렇습니다.

이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생

배경

원래 2007년 발사, 예산 5억 달러로 시작한 계획은 기술 난도와 관리 문제로 14년이 밀리고 예산이 20배로 불었습니다. 2011년 미국 의회가 취소를 검토했으나 살아남았고, 2018년 시험 중 차양막이 찢어져 다시 1년이 밀렸습니다.

거울은 지름 6.5m로 허블(2.4m)의 7배 면적이고, 적외선 관측을 위해 차양막 뒤에서 −233도로 냉각됩니다. 중적외선 장비 MIRI는 별도 냉각기로 −266도까지 내려갑니다.

2022년 5월 미세 운석이 거울 한 장을 때려 작은 손상이 남았지만 성능에는 영향이 없습니다. 연료는 20년 이상 남아 있고, 2030년대까지 관측이 이어질 예정입니다.

웹의 이름은 2002년 NASA 국장 시절 아폴로 계획을 이끈 제임스 웹에서 왔고, 2021년 발사를 앞두고 이름 변경 요구가 있었지만 NASA는 유지했습니다. 발사 장소가 프랑스령 기아나였던 것은 ESA가 발사체를 제공하는 조건으로 관측 시간을 나누는 국제 협력 때문이며, 캐나다 우주국은 정밀 유도 센서와 분광기를 맡았습니다. 세 기관의 분담은 허블(NASA·ESA)보다 넓어졌고, 이 구성이 로먼과 거주 가능 행성 관측소의 협력 모형이 됐습니다.

자주 묻는 질문

왜 L2로 갔나요?

태양·지구·달을 한쪽에 두고 차양막으로 가려 망원경을 −233도로 식힐 수 있는 자리이기 때문입니다.

허블을 대체하나요?

아니요. 웹은 적외선, 허블은 가시광·자외선을 맡아 지금도 함께 관측합니다.

수명은 얼마나 되나요?

발사 정밀도 덕에 연료가 20년 이상 남아 2030년대까지 관측이 이어질 예정입니다.

가장 먼 은하는요?

JADES-GS-z14-0으로 빅뱅 후 약 3억 년, 134억 광년 거리입니다.