별은 너무나도 멀리 있어 망원경을 사용하여 관측한다. 하지만, 지구에는 대기층이 존재하고 있어 생각하는 것만큼 관측이 깔끔하게 이루어지지 않는다. 그래서, 지구에서 관측하기에는 한계가 있기에, 사람들은 우주로 눈을 돌렸다. 현재 우주에는 다양한 우주 망원경이 활동하고 있다. 대표적으로, 허블 우주 망원경, 찬드라 X선 관측선, 제임스 웹 우주 망원경 등이 있다. 망원경마다 관측할 수 있는 빛이 다르고, 연구 목적이 다르기에 여러 개가 활동 중인데, 과학자들은 이에 그치지 않고 새로운 우주 망원경을 만들어 냈다. 새롭게 나타난 망원경은 바로, ‘낸시 그레이스 로먼 우주 망원경’이다.
이 망원경은 NASA의 초대 수석 천문학자의 이름을 따서 명명되었는데, 낸시 그레이스 로먼은 허블 우주 망원경 계획을 수립한 업적을 갖고 있으며, NASA 최초의 여성 임원이기도 하다. 이런 위대한 천문학자의 이름을 붙인 망원경은 어떻게 이루어져 있고, 어떤 역할을 하게 될지 살펴보도록 하자.
사진 출처: NASA/Sydney Rohde (Rocz) – 페어링 내부에 결합 중인 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경
낸시 그레이스 우주 망원경에는 크게 4가지의 탑재체가 들어있으며, 검출기, 광역 장비, 코로나그래프 장비, 태양광 패널 등이 있다. 첫 번째로, 검출기는 주요 관측 장비인 카메라에 삽입되어 있다. 별빛을 전기 신호로 변환하는 역할을 하는데, 이 신호를 풀어 관측한 영역을 3억 픽셀의 이미지로 만들어낸다. 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경에 사용된 적외선 검출기의 기술을 바탕으로 제작되었으며, 약 1,680만 개의 픽셀로 이루어져 있어 이전보다 훨씬 더 넓은 시야와 뛰어난 해상도를 제공한다.
두 번째는 광역 장비로, 적외선을 이용하여 선명하게 관측할 수 있는 능력이 탑재되어 있다. 허블 우주 망원경과 같은 분해능을 가지지만, 시야각은 최소 100배 더 넓다. 이렇게 넓은 시야각으로 광범위한 우주를 더 자세하게 관측할 수 있게 도와주는데, 암흑 에너지나 물질의 구조 및 분포를 파악하는 임무를 수행하게 된다. 엄청나게 빠른 데이터 수집력을 보여주며, 임무가 예정된 5년 동안 총 2만 테라바이트의 데이터를 축적할 예정이다.
세 번째로는 코로나그래프 장비이다. 기본적으로, 코로나그래프는 개기일식이 아니어도 태양 코로나를 관측할 수 있도록 개발된 장비이다. 별에서 나오는 너무나도 밝은 빛을 차단하여, 그 주변을 공전하는 천체들에서 나오는 희미한 빛을 더 쉽게 관측할 수 있도록 도와주는데, 이 장비를 이용하면 간접적으로 보는 데에 그치지 않고, 직접 촬영할 수 있다는 장점이 있다. 최근에는 외계행성을 발견하는 데에 사용하고 있으며, 온도가 높은 거대한 목성형 행성보다 더 오래되고 온도가 낮은 천체를 관측하는 것을 목표로 한다. 이렇게 발견된 천체는 더 가까운 궤도를 가지고 있을 것으로 예상한다.
마지막으로, 다른 우주 망원경과 같이 태양광 패널이 탑재되어 있다. 태양 전지판 차폐막은 태양 전지로 뒤덮인 6개의 패널로 이루어져 있으며, 중앙의 2개의 패널은 외부에 고정된 상태로 유지하고 있다. 일단, 2개의 패널만 고정하여 발사한 뒤, 나머지 4개의 패널은 우주에 나갔을 때 펼쳐서 중앙 패널과 정렬되게 회전할 예정이다. 최소 5년에서 10년으로 구성된 임무 동안 태양을 향해 배치되어 망원경에 전력을 공급하는 역할을 한다. 이런 형태의 배치는 망원경의 최대한 많은 부분을 가려 온도를 낮추는데, 검출기의 특성상 적외선은 열로 감지하기에 망원경이 관측하는 데에 큰 도움을 줄 것이다.
사진 출처: NASA/Sydney Rohde – 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경의 태양광 패널을 조립하는 장면
위에서 설명한 다양한 장비를 가지고 주로 암흑 물질과 암흑 에너지에 관해 연구하게 게 될 것이다. 그리고, 외계행성을 발견하여 탐사하고 그 특징, 특성을 정립할 예정이며, 우주에 무수히 많이 존재하는 수십억 개의 은하의 위치를 알 수 있도록 지도로 제작할 것이다. 또한, 블랙홀을 더 자세하게 연구하고, 태양계에서 관측할 수 있는 최대 범위까지 존재하는 다양한 천체를 탐사할 것이다. 뛰어난 장비를 갖고 있는 만큼 우주의 새로운 정보들을 엄청나게 빠른 속도로 얻게 될 것인데, 발사 후 5년 동안 10만 개 이상의 외계행성, 수억 개의 별, 수십억 개의 은하를 발견할 것으로 예상한다.
낸시 그레이스 로먼 우주 망원경은 오는 8월 30일 플로리다에서 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 결합하여 제임스 웹 우주 망원경이 있는 L2 지점으로 발사될 예정이며, 하루 전날부터 브리핑을 통하여 망원경과 발사 과정을 세세하게 설명할 계획이다. 발사 이후, 3개월 동안의 시험을 거쳐 최종 궤도에 진입할 것이고, 2027년 초에 촬영한 사진을 공개할 예정이다. 새로운 우주 망원경이 위대한 여정을 떠나는 만큼, 앞으로 더 많은 정보를 발견할 수 있기를 기대한다.
*이 기사는 ‘2026년 8월’을 기준으로 작성되었습니다.