최종 테스트를 완료한 스피어엑스 실물 [우주항공청 제공]

‘인류의 눈’으로 불리는 우주망원경 제임스웹(JWST)보다 작으면서도 넓은 범위의 우주를 관측 촬영할 수 있는 한국형 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’ 발사가 임박, 138억년 우주 비밀을 풀수 있을지 주목된다.

스피어엑스는 우리나라와 미국이 함께 개발한 ‘한국형’ 우주망원경이다. 우주항공청 산하 한국천문연구원과 미국 항공우주국(NASA)이 공동으로 개발했다.

2년 동안 전체 하늘(全天, 온하늘)을 관측하는 임무를 수행하게 된다. 우주 탄생의 비밀을 푸는 획기적인 역할을 하게 될 것으로 기대를 모으고 있다.

스피어엑스는 발사에 성공하면 약 2년의 임무기간 동안 4회의 걸쳐 전체 하늘을 관측한다. 2021년 발사된 대형 우주망원경 제임스웹(JWST)보다 상대적으로 작은 중형 망원경이다. JWST보다 얕고 넓은 범위의 우주를 관측 촬영할 수 있다는 것이 특징이다.

특히 지상에서는 관측이 어려운 적외선을 볼 수 있는 우주망원경이다. 전체 하늘을 102가지 색으로 관측해 약 10억 개의 천체들에 대한 물리적인 정보를 얻고 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도를 제작하게 된다. 이를 통해 우리은하 내에 얼음 상태로 존재하는 물과 이산화탄소의 분포를 지도화해 생명체가 존재할 수 있는 환경을 파악할 예정이다.

또한 10억 개 이상의 은하 분포를 측정해 빅뱅 직후 우주 급팽창 원인과 배경의 중요한 단서를 제공한다. 그동안 볼 수 없었던 어두운 은하의 빛의 총량을 측정해 은하 형성과 진화의 비밀을 풀어간다.

스피어엑스의 핵심 기술은 영상분광 탐사 기술이다. 이는 넓은 영역을 촬영하는 ‘영상관측’과 빛의 밝기를 파장별로 측정하는 ‘분광관측’이 결합된 기술이다.

윤영빈 우주항공청장은 “우주망원경에 최초로 적용하는 영상분광 관측 기술을 우리 연구진이 NASA와 협력해 개발, 활용한다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “한국의 우주 연구 역량을 강화하고, 우주 산업 발전을 위한 기반을 마련하기 위해 지속적으로 천문학 분야의 국제 협력 연구를 확대할 것”이라고 밝혔다.

스피어엑스는 발사 전 점검 등을 이유로 지금까지 일곱 차례 발사 일정이 미뤄졌다.

NASA에 따르면 스피어엑스와 태양풍 관측 위성 ‘펀치’(PUNCH)를 로켓 ‘팰컨9’에 장착하는 과정에서 여러 차례 문제가 발생하며 지연이 일어났다.

팰컨9이 상승하는 동안 망원경과 위성 등 탑재체가 겪는 영향을 완화하는 페어링(위성보호 덮개) 내부 시스템에 문제가 확인됐고, 이를 교체하고 개선된 장치를 설치하며 일정이 지연됐다.

페어링 공압 분리 시스템의 압력이 누출되는 문제도 있어 이를 수리하고 탑재체를 다시 장착하는 과정을 거쳤다고 NASA는 설명했다. 구본혁 기자