우주망원경의 성능을 지상에서 시험할 수 있는 장비가 한국천문연구원의 손에 의해 개발됐다.
과학기술정보통신부와 한국천문연구원(천문연)은 미국 항공우주국(나사) 스피어엑스(SPHEREx) 우주망원경 성능시험을 위한 장비 개발을 완료했다고 17일 밝혔다.
이 장비는 스피어엑스 망원경의 성능을 지상에서 시험하는 것이다. 천문연이 2019년 8월 개발에 착수해 약 3년 만에 완료하고 지난 6월 미국으로 옮겨 설치를 마쳤다.
스피어엑스는 '전천(全天) 적외선 영상분광 탐사를 위한 우주망원경'으로 대기에 흡수되기 때문에 지상에서는 관측이 불가능한 적외선을 볼 수 있다.
스피어엑스 망원경은 영상분광 기술을 이용해 온 하늘을 모두 102개의 색깔로 촬영할 수 있다. 이같이 전체 하늘에 대한 적외선 분광탐사는 세계적으로 처음 이뤄지는 대규모 우주 탐사 관측이다.
여기에 천문연이 개발한 장비가 스피어엑스 망원경의 성능을 시험한다는 것인데 이번에 천문연이 개발한 시험장비 중 핵심은 극저온 진공챔버이다.
극저온 진공챔버는 우주에서 적외선을 관측하려면 우주 온도보다 더 낮은 온도로 냉각되는 망원경이어야 하다는 필요에 따라 영하 220도 이하의 극저온 진공상태를 구현한다.
또 스피어엑스 망원경이 촬영하는 사진 속에 초점이 고르게 제대로 맞춰지는지 검증하고, 사진의 각 부분에서 어떤 파장이 보이는지 등을 측정하게 된다.
천문연은 이 밖에 스피어엑스 망원경 정밀 로딩 장비와 극저온에서 파장과 초점을 측정하는 적외선 빛을 평탄하게 만들어 주는 장치 등의 보조 광학장비들을 설계·제작했다.
천문연과 스피어엑스 연구팀은 내년 상반기 주관기관인 미국 캘리포니아공과대학에서 망원경의 광학성능을 검증하는 검교정 시험을 벌일 예정이다.
천문연은 이 과정에서 극저온 진공챔버를 활용해 망원경의 우주환경 시험을 주도하고, 관측자료 분석 소프트웨어 분석과 핵심 과학 연구 등에 참여한다는 계획이다.
켈리포니아공대에서 스피어액스 관측기기 개발을 총괄하고 있는 필 콘굿(Phil Korngut) 박사는 "극저온 상태에서 우주망원경의 초점을 유지하는 것은 대단히 중요하다"며 "천문연의 진공챔버가 스피어엑스 발사에 크게 기여하고 있다"고 평가했다.
스피어엑스는 오는 2025년 4월 태양동기궤도로 발사돼 약 2년 6개월 동안 온 하늘을 모두 네 차례에 걸쳐 102개의 색깔로 활용하는 임무를 수행할 예정이다.