2025년 지구에서 발사될 ‘스피어엑스 우주망원경’ 단면도. 3중으로 구성된 삿갓 모양의 알루미늄 재질 방열판이 태양과 지구, 자체 전자장비에서 나오는 적외선을 막아낸다. 미국 항공우주국(NASA) 제공

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열을 막기 위해 삿갓 모양의 금속 재질 방어막을 붙인 독특한 우주망원경이 2025년 발사된다. 망원경의 임무는 하늘 전체에 떠 있는 은하와 별의 분포를 샅샅이 관측해 ‘우주 지도’를 만드는 것이다. 동체 모습과 임무 모두 전례가 없던 것이어서 이 망원경에 우주과학계의 관심이 쏠리고 있다.

14일(현지시간) 미국 과학매체 스페이스닷컴 등은 미 항공우주국(NASA)이 새로운 천문 관측장비인 ‘스피어엑스 우주망원경’ 조립에 속도를 내고 있다고 전했다.

미국 캘리포니아 소재 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소에서 조립 중인 스피어엑스 우주망원경. 높이 2.6ｍ, 폭 3.2ｍ로, 소형 승용차와 비슷한 덩치다. NASA 제공

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2025년 4월 발사돼 지구를 공전할 예정인 스피어엑스 우주망원경은 높이 2.6ｍ, 폭 3.2ｍ로, 소형 승용차와 비슷한 덩치다.

가장 눈에 띄는 것은 동체 모양새다. 삿갓을 닮은 원뿔 형태다. 이 구조물의 정체는 열, 즉 적외선을 막는 방열판이다. 방열판을 장착한 이유는 스피어엑스 우주망원경의 작동 원리와 관계가 깊다.

스피어엑스 우주망원경은 은하와 별에서 날아드는 빛 가운데에서도 적외선을 감지한다. 내부에 장착된 거울 3개로 빛을 최대한 모은 뒤 6개 탐지 장비로 적외선만 골라낸다.

적외선을 감지하면 이점이 많다. 먼 우주에서 날아드는 빛일수록 파장이 긴 적외선으로 변하기 때문에 장거리 관측을 할 수 있다. 투시경처럼 쓸 수 있어 우주 먼지 뒤편의 은하나 별도 포착할 수 있다.

그런데 적외선은 태양과 지구는 물론, 망원경 자체에 탑재한 전자장비에서도 뿜어져 나온다. 이를 방치하면 은하나 별에서 나오는 적외선, 즉 스피어엑스 우주망원경이 진짜 관측하려는 대상과 뒤섞이게 된다. 이 때문에 스피어엑스 우주망원경 입장에서는 ‘잡음’을 막기 위해 방열판을 단 것이다. 방열판은 알루미늄 재질이며, 3중으로 구성돼 있다.

NASA는 공식 자료를 통해 “스피어엑스 우주망원경 온도는 영하 210도로 유지돼야 한다”며 “온도가 달라지면 탐지 장비가 관측 결과를 잘못 해석할 수 있다”고 설명했다.

스피어엑스 우주망원경의 또 다른 특징은 임무다. 2025년 발사된 이후 2년간 임무를 수행하며 총 4번에 걸쳐 하늘 전 영역을 스캔할 예정이다. 이를 통해 총 4억5000만개의 은하가 그려진 ‘우주 지도’를 만든다는 계획이다.

지금까지 발사된 우주망원경은 소수의 특정 천체를 겨냥해 자세한 관측을 하는 방식으로 운영됐다. 반면 스피어엑스 우주망원경은 각 은하들이 어디에 있고, 어떤 물리적 특징을 지니는지를 확인하는 데 초점을 맞춘다. 기존 망원경이 나무를 봤다면, 스피어엑스 우주망원경은 숲을 보는 셈이다.

앞으로 우주과학계는 스피어엑스 우주망원경 관측 결과 가운데 특징이 두드러진 은하나 별을 선별해 집중 관찰할 수 있게 될 것으로 보인다. 우주 관측 효율을 높일 수 있다는 뜻이다.

NASA는 “스피어엑스 우주망원경은 물과 생명체에 필요한 주요 성분이 어디에서 왔는지 등을 탐구할 것”이라며 “가스와 먼지로 구성된 성간 구름에서 얼음 양을 측정하는 활동 등을 할 것”이라고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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