우주 망원경 SPHEREx(이하, 스피어엑스)가 드디어 긴 기다림 끝에 우주로 향했다. 당초 2월 28일 발사 예정이었던 계획이 8번의 연기 끝에 지난 3월 12일(한국 시각) 순조롭게 발사되었다.
한국천문연구원 보도에 따르면, 스피어엑스는 스페이스X사의 로켓 팰컨9에 탑재되어 발사되었으며 12시 52분경 로켓에서 분리되어 고도 약 650km의 태양동기궤도에 도달했다. 태양동기궤도는 태양과의 각도가 1년 내내 일정한 궤도로, 우주 망원경이 항상 같은 태양광 조건 아래 관측할 수 있도록 설계된 궤도이다. 궤도 진입 이후, 1시 30분경에는 노르웨이의 스발바르 제도 지상국 센터와도 교신에 성공하며, 초기 운영 단계에 성공적으로 돌입했다고 밝혔다.
이후 37일 간의 초기 운영 단계를 거치면서 망원경에 대한 시험 가동을 진행한다. 우주 망원경의 자세를 정밀 제어하고, 냉각 시스템을 영하 210도 이하로 내려 망원경 운영 온도를 확보할 예정이다. 이후 망원경의 광학, 분광 성능 점검을 수행하며, 동시에 첫 시험 관측도 이루어진다.
스피어엑스(SPHEREx)는 Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer의 준말로, ‘우주의 역사, 재이온화 시대 및 얼음 탐사를 위한 분광광도계‘를 뜻한다. 쉽게 말해 천체의 스펙트럼을 통해 우주 초기 시대에 별과 은하의 탄생 과정을 연구하고, 우리은하 속에서 얼음과 같은 생명 활동에 필요한 분자들을 찾는 망원경이라는 의미다.
스피어엑스는 기대 임무 기간인 약 2년간, 지구를 98분 주기로 돌며 우주를 600회 이상 촬영한다. 인간의 눈에 보이지 않을 정도로 멀리 떨어진 은하들 약 4억 5천만 개와 우리은하에 있는 1억 개가 넘는 별들의 데이터를 수집할 계획이다. 이를 위해 6개월마다 한 번씩 모든 방향의 하늘을 서로 다른 102개의 색상 대역으로 관측한다.
이 임무를 통해 만들어질 전천지도(밤하늘 전체를 촬영해 천체들의 위치와 밝기를 나타낸 지도)는 기존 지도보다 높은 해상도로 제작될 것으로 보인다. 또, 이 지도를 통해 NASA의 제임스 웹 우주 망원경, 거대 마젤란 망원경 등 다른 관측 장비들의 미래 연구 대상을 식별하여 보다 효율적인 연구를 할 것으로 전망된다.
스피어엑스 임무 운영 및 관제는 NASA의 고다드 우주비행센터(NASA Goddard Space Flight Center)와 제트추진연구소(NASA JPL)에서 총괄하며, 극 지역 근처에 위치한 나사의 근 우주 네트워크인 남극의 트롤(Troll), 알래스카의 페어뱅크스(Fairbanks), 칠레의 푼타 아레나스(Punta Arenas), 노르웨이의 스발바르 제도(Svalbard) 지상국과 통신한다.
한국천문연구원은 이번 임무에서 극저온 시험 챔버를 제공했다. ‘극저온 시험 챔버’는 망원경이나 위성 장비를 극저온(영하 수백도) 상태로 냉각하여 우주 환경과 유사한 조건에서 정상 작동하는지 시험하는 장비다. 지난 2022년 극저온 시험 챔버 기술 개발 당시, 과기정통부 거대공공연구정책관은 “한국이 이번에 개발한 장비는 SPHEREx 프로젝트에서 가장 주요 하드웨어 장비 중 하나“라며”우주 관측 분야를 선도할 수 있는 핵심 기술 확보를 위해 세계 유수의 연구기관과 공동연구를 확대해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
참고자료:
1. 한국천문연구원 보도자료
– https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29222 (2022.08)
– https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/30411 (2025.03)
2. 캘리포니아 공과 대학 제트 추진 연구소(JPL) SPHEREx https://spherex.caltech.edu/
3. 미 항공 우주국(NASA) SPHEREx https://science.nasa.gov/mission/spherex/
‣ 작성 : 별바다 신문 이봄 주임연구원 ( spring@astrocamp.net )