[뉴 테크놀로지] 프런티어 기술 : 우주개척시대..대형망원경

"우주의 끝을 본다" 풀리지 않는 우주의 수수께끼를 연구하기 위한 우주망원경 개발이 본격화되고 있다. 17세기 초 갈릴레이가 망원경을 만들어 천체 관측을 시작한 이래 인류는 보다 더 크고 멀리 보이는 망원경을 개발하는데 힘써왔다. 초창기에는 가시광선을 주로 관측에 이용해왔으나 지금은 적외선 자외선 X선 전파를 통해 천체관측이 가능하게 됐다. 현재 나와있는 광학망원경 가운데 가장 큰 것은 직경이 10m에 이른다. 미국이 하와이에 설치한 켁(Keck)망원경이 그것이다. 80년대만 해도 5m급이 대부분이었다. 미국은 직경 10m급 2기를 보유하고 있으며 일본도 쓰바루라는 이름의 8m짜리 망원경 개발이 거의 완성단계에 있다. 유럽도 칠레에 8m급 망원경 4대를 설치,우주관측에 나서고 있다. 그러나 천문학자들은 보다 큰 렌즈와 거울을 만드는데 회의를 갖게 됐다. 대기권이 별빛을 흐리게 만들거나 아지랑이처럼 뿌옇고 희미하게 만들어 해상도를 떨어뜨리는 문제가 생긴 것이다. 천문학자들은 이를 극복하기 위해 달 표면이나 우주궤도에 망원경을 쏘아올렸다. 최초의 우주망원경은 지난 62년 발사된 영국의 아리엘1호로 자외선과 X선 관측을 수행했다. 우주천문학계획은 66년 미국항공우주국(NASA)의 궤도천문대(OAO)계획에서부터 시작, 허블우주망원경 계획에서 그 절정에 도달했다. 지난 90년 NASA와 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경을 지구 궤도 6백10kmi상공에 쏘아올렸다. 직경 2.4m의 반사망원경인 허블은 무게가 12.5t으로 대형버스 크기만하다. 이 망원경은 지구상에 설치된 웬만한 망원경보다 10배 정도 뛰어난 성능을 자랑한다. 그동안 허블망원경이 찍은 생생한 사진은 천문학 교과서의 내용을 다시 쓰도록 만들 정도로 큰 성과를 가져왔다. 천문학자들이 이론적으로만 예측해 왔던 블랙홀의 실존 증거를 발견했으며 별의 탄생부터 죽음까지 진화과정을 영화처럼 생생하게 촬영했다. 1백20억광년 떨어진 우주대를 탐사한 끝에 수천개의 새로운 은하수를 발견하기도 했다. 혜성이 행성과 충돌하는 장면도 잡아냈다. 허블망원경이 오는 2010년 임무를 마치게 되면서 그 뒤를 이을 차세대 우주망원경에 대한 관심이 높아지고 있다. NASA는 허블이 미처 관측하지 못한 부분을 밝혀줌으로써 우주의 기원에 대한 해답을 제공해줄 획기적인 성능의 우주망원경 계획을 밝혔다. 적외선 우주망원경 SIRTF(The Space Infrared Telescope Facility)와 차세대 우주망원경 NGST(The Next Generation Space Telescope)가 그들이다. 오는 2001년 발사될 SIRTF는 적외선 간섭계가 장착된 84 짜리 망원경을 갖고 있어 허블망원경이 보지 못하는 파장영역을 관측할 수 있다. 따라서 핵융합을 일으킴으로써 중력의 압력이 너무 작아 빛을 발하지 못하는작은 별들을 찾아낼 수 있고 가스와 먼지 구름속에서 폭발한 별들의 탄생과 죽음에 대한 관측도 가능할 것으로 예상되고 있다. 2007년에 발사예정인 NGST는 허블보다 9배 이상의 적외선을 집광시키는 성능을 지닌 반사경을 통해 지금까지 어떤 우주 망원경에서도 발견된 적이 없는 은하계를 찾아낼 예정이다. 현재 NGST는 NASA의 고다드우주비행센터와 TRW사, 록히드마틴사 등 3곳에서 개념모델이 제안된 상태다. 이 우주망원경은 적외선 추적을 통해 우주의 모양과 은하의 진화, 별과 혹성체계 형성의 비밀, 우주공간에 있는 물질의 탄생과 죽음 등을 밝혀낼 예정이다. NGST는 NASA가 추진중인 "오리진스(기원) 프로그램"에서도 중요한 역할을 차지한다. 이 프로그램은 "우주에는 과연 인류밖에 없는가"라는 오랜 의문을 풀기 위해수립된 우주탐사계획이다. NASA는 앞으로 2015년까지 탐사선과 관측선 및 궤도선회 망원경 등을 우주공간으로 발사,다른 형태의 생명체를 탐색할 계획이다. 이 프로그램에는 우선 5년 동안 10억달러가 투자되며 2천여명의 과학자가 참여하고 있다. 이 계획에 따라 파견되는 첫 우주장치는 2005년 발사예정인 간섭계. 몇개의 우주망원경으로 구성돼 지상에서 관측할 수 있는 것의 10분의 1밖에 안되는 작은 행성들도 포착할 수 있다. NASA는 2011년에는 초대형 간섭계를 발사, 태양계밖 다른 태양들 주위를 선회하는 행성들을 촬영하고 행성들의 대기권을 분석, 생명체 존재 여부를 밝힐 계획이다. 과학자들은 이 간섭계의 도움으로 이들 행성의 대기권을 분석하고 이산화탄소 산소 수증기 등 생명의 창조에 필수적인 화학요소들의 존재 여부를 탐지할 수 있을 것으로 기대하고 있다. ( 한 국 경 제 신 문 1999년 1월 5일자 ).