한미합작 우주망원경 스피어엑스
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한미합작 우주망원경 스피어엑스
한국과 미국이 공동으로 개발한 차세대 우주망원경 '스피어엑스(SPHEREx)'가 마침내 우주로 향했습니다. 이 혁신적인 우주 관측 기기의 발사와 의의에 대해 자세히 알아보겠습니다.
## 스피어엑스 개요
스피어엑스는 지상에서 관측이 어려운 적외선을 볼 수 있는 우주망원경으로, 전체 하늘을 102가지 색으로 관측해 약 10억 개의 천체들에 대한 물리적인 정보를 얻고 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도를 제작하는 것을 목표로 합니다[1][4]. 이 프로젝트는 2019년부터 시작된 2800억 원 규모의 미국 항공우주국(NASA) 중형 탐사 미션으로, 캘리포니아 공과대학(Caltech) 주관하에 한국천문연구원과 NASA 제트추진연구소(NASA JPL) 등 12개 기관이 참여하는 국제 협력 프로젝트입니다[8].
## 발사 과정
스피어엑스는 2025년 3월 12일 낮 12시 9분(한국 시간)에 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사되었습니다[5][7]. 발사는 당초 2월 28일로 예정되어 있었으나, 발사체 점검, 기상 악화 등 여러 이유로 8차례나 연기된 끝에 9번째 시도에서 성공했습니다[6][7].
발사 후 41분이 지난 시점에 스피어엑스는 로켓 2단부에서 분리되어 목표 고도인 650km 태양동기궤도로 향했습니다[5]. 발사 후 약 45분이 지났을 때 NASA는 스피어엑스와의 첫 번째 교신을 시도했으나 불발되었습니다. 그러나 전반적인 발사 과정은 성공적으로 진행되었으며, 지속적인 교신 시도를 통해 신호가 연결될 것으로 전망되었습니다[5].
## 스피어엑스의 임무와 기술
스피어엑스의 주요 임무는 다음과 같습니다:
1. 적외선 3차원 우주지도 제작: 전체 하늘을 102가지 색으로 관측하여 약 10억 개의 천체에 대한 물리적 정보를 수집합니다[1][4].
2. 우리은하 내 생명체 존재 가능성 탐색: 얼음 상태로 존재하는 물과 이산화탄소의 분포를 지도화하여 생명체가 존재할 수 있는 환경을 파악합니다[4][8].
3. 우주 형성과 진화 연구: 10억 개 이상의 은하 분포를 측정하여 빅뱅 직후 우주 급팽창의 원인과 배경에 대한 중요한 단서를 제공합니다[8].
4. 은하 형성과 진화의 비밀 규명: 그동안 볼 수 없었던 어두운 은하의 빛의 총량을 측정합니다[8].
스피어엑스의 핵심 기술은 영상분광 탐사 기술입니다. 이는 넓은 영역을 촬영하는 '영상관측'과 빛의 밝기를 파장별로 측정하는 '분광관측'이 결합된 기술입니다[8]. 이 기술을 통해 스피어엑스는 우주에 대한 더욱 상세하고 정확한 정보를 수집할 수 있습니다.
## 한국의 참여와 기여
한국천문연구원은 스피어엑스 공동개발에 참여하는 유일한 국제 협력기관으로, 프로젝트의 기획 단계인 2016년부터 참여했습니다[4][8]. 천문연의 주요 기여는 다음과 같습니다:
1. 극저온 진공챔버 개발: 영하 220도의 우주환경을 구현하는 극저온 진공챔버를 개발하여 우주망원경의 광학 및 분광 성능 테스트를 주도했습니다[4][8].
2. 소프트웨어 개발: 관측 자료를 처리할 소프트웨어 개발에 협력했습니다[4][8].
3. 과학 연구 참여: 천문연 개발팀은 스피어엑스가 포착할 자료를 분석하는 과학연구에도 적극 참여할 예정입니다[8].
한국천문연구원의 참여는 우리나라의 우주 과학 기술력을 국제적으로 인정받는 계기가 되었으며, 향후 독자적인 우주 임무 수행에도 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다[1].
## 스피어엑스의 운영 계획
스피어엑스는 발사 후 약 37일 동안 초기 운영 단계를 거치게 됩니다. 이 기간 동안 다음과 같은 작업이 수행됩니다:
1. 자세 제어: 우주망원경의 자세를 정밀하게 제어합니다[1].
2. 온도 조절: 자체 복사 냉각시스템을 통해 영하 210도 이하의 망원경 운영 온도를 확보합니다[1].
3. 성능 시험: 망원경의 광학·분광 성능을 시험합니다[1].
4. 첫 시험 관측: 초기 운영 단계에서 첫 시험 관측을 수행할 예정입니다[1].
초기 운영 단계를 성공적으로 마치면, 스피어엑스는 본격적인 임무에 돌입합니다. 2년 6개월 동안 태양 동기 궤도(고도 약 650km)에서 4번에 걸쳐 우주 지도를 만들 예정입니다[4][9]. 하루에 14.5번 지구를 공전하며 600번씩 관측을 수행할 계획입니다[1].
## 스피어엑스의 과학적 의의
스피어엑스는 우주 과학 연구에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다. 주요 과학적 의의는 다음과 같습니다:
1. 우주 생성과 진화 연구: 적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 것입니다[1].
2. 외계 생명체 탐사: 우주 얼음 연구를 통해 생명체의 기원과 연결된 중요한 정보를 얻을 수 있으며, 태양계를 넘어 은하 전체의 생명 탄생 환경을 연구할 수 있게 됩니다[4].
3. 초대질량 블랙홀 연구: 전천 적외선 지도를 활용하여 활동성 초거대 은하핵과 초대질량 블랙홀 연구에도 기여할 것으로 예상됩니다[4].
4. 우주 물리학 발전: 스피어엑스가 수집하는 방대한 데이터는 다양한 천체물리학 연구에 활용될 수 있어, 우주 물리학 전반의 발전에 기여할 것입니다.
## 국제 협력의 의의
스피어엑스 프로젝트는 한국과 미국을 비롯한 여러 국가의 연구 기관이 협력한 대표적인 국제 공동 연구 사례입니다. 이러한 협력은 다음과 같은 의의를 갖습니다:
1. 기술 교류: 각국의 첨단 기술을 공유하고 발전시킬 수 있는 기회를 제공합니다.
2. 연구 역량 강화: 국제 협력을 통해 참여 국가들의 우주 연구 역량이 강화됩니다.
3. 비용 절감: 대규모 프로젝트의 비용을 여러 국가가 분담함으로써 효율적인 연구 수행이 가능해집니다.
4. 외교적 의의: 과학 기술 분야의 협력은 국가 간 외교 관계 개선에도 긍정적인 영향을 미칩니다.
## 향후 전망
스피어엑스의 성공적인 발사는 우주 과학 연구의 새로운 장을 열 것으로 기대됩니다. 앞으로 2년 6개월간의 임무 수행 동안 수집될 방대한 데이터는 우주의 비밀을 밝히는 데 크게 기여할 것입니다. 또한, 이번 프로젝트를 통해 축적된 기술과 경험은 향후 더 발전된 우주 탐사 미션의 기반이 될 것입니다.
한국의 입장에서는 이번 프로젝트 참여를 통해 국제 우주 과학 커뮤니티에서의 위상이 한층 높아졌으며, 향후 독자적인 우주 탐사 미션을 수행할 수 있는 역량을 갖추게 되었다는 점에서 큰 의미가 있습니다.
스피어엑스의 성공은 인류의 우주 탐구 역사에 새로운 이정표를 세울 것이며, 우리가 우주를 이해하는 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있는 중요한 과학적 성과가 될 것입니다. 앞으로 스피어엑스가 전송해올 데이터와 그를 통해 밝혀질 우주의 비밀들이 기대됩니다.
출처 :
[1] https://www.edaily.co.kr/News/Read?newsId=03591606642102664&mediaCodeNo=257
[2] https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/30369
[3] https://www.newsis.com/view/NISX20250312_0003096108
[4] http://news.bizwatch.co.kr/article/industry/2025/02/12/0029
[5] https://news.koreadaily.com/2025/03/11/economy/business/20250311220132565.html
[6] https://www.cbci.co.kr/news/articleView.html?idxno=489565
[7] https://www.youtube.com/watch?v=fKUdkVw0PBw
[8] https://www.newspim.com/news/view/20250311000395
[9] https://m.science.ytn.co.kr/program/view.php?s_mcd=0082&key=202502121601364587
[10] https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20250311/131181081/1