[천문/우주] JWST/제임스웹 우주망원경 - 유느님 실물 영접한 썰 (2023.08.09 업뎃)

[2023년 8월 9일 - 끌올] 마지막 업데이트를 한 지가 벌써 1년이 넘었네요! 그동안 전혀 계획에 없던 한국 방문을 두 번이나 하게 되는 등 개인적으로 뜻깊고 재밌는 일들이 많았습니다. 그 중에서도 유느님의 실물을 가까이서 영접한 경험을 함께 공유하고자 유툽 링크를 하나 공개합니다. 즐겁게 시청해 주시면 감사하겠습니다 ^^ 

 

 

[2022년7월 9일 - 업데이트8] 이제 3일 후, 즉 7월 12일 화요일에 제임스웹 우주망원경으로 쵤영된 최초의 컬러 사진들이 공개가 됩니다. NASA와 저희 연구원인 STScI에서 대대적으로 홍보하고 있는 중인데, 뉴스를 접하셨는지 모르겠습니다. 어제 (금요일)는 어떤 천체들의 이미지가 공개될 것인지 리스트까지 나왔습니다. 총 5개의 천체인데요, 아래 링크에서 자세한 정보를 보실 수 있습니다.

 

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-shares-list-of-cosmic-targets-for-webb-telescope-s-first-images

 

며칠이 지나긴 했지만, 지난 수요일인 7월 6일에는 12일 컬러이미지 공개에 앞서 일종의 티져 이미지를 공개했습니다. 바로 아래 첨부한 단일컬러의 사진인데요, JWST의 Fine Guidance Sensor (FGS)라고 하는 가이드(추적)용 카메라로 32시간 동안 노출시킨 아주 작은 하늘의 한 부분입니다. FGS라는 기기는 원래 과학 관측을 목적으로 만든 용도는 아닙니다만, 다른 카메라로 관측을 하는동안 테스트 삼아 32시간 동안 하늘의 한 영역을 촬영하게 했습니다. 이렇게 관측된 총 72장의 이미지를 재미삼아 제가 직접 프로세싱하여 제작하였고, NASA 및 FGS 기기팀과 상의하여 티져 이미지로 공개하자고 제안했습니다. 과학기기도 아닌 카메라로 대충 찍어도 JWST는 이 정도의 퀄리티가 나온다는 의미랄까요? 아무튼 그 결과물이 여기 보시는 이미지인데요, 사진에 빛이 6방향 정도로 퍼져 나가는 점들은 모두 우리 은하 내의 별이고, 나머지 배경에 보이는 타원형 또는 불규칙한 모양의 천체들은 모두 은하입니다. 아주 어두운 것까지 세면 이 작은 하늘의 영역에 수 천개에 달하는 은하가 보이는데요, 하나 하나의 은하가 대략 천 억개의 별을 가지고 있다고 보시면 됩니다. 각 별에는 행성들이 또 있겠죠? 그렇게 본다면 이 넓은 우주에 지구라는 행성밖에 생명이 없다는게 오히려 말이 안된다고 개인적으로 생각합니다. 이미지와 함께 제공된 풀버전의 글은 이미지 아래의 링크에서 보실 수 있습니다.

 

 

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/07/06/webbs-fine-guidance-sensor-provides-a-preview/

 

 

7월 12일 공개되는 컬러이미지는 가능하면 따로 글을 파서 올리겠습니다만, 제가 이틀 뒤인 14일부터 한국 여행을 하게 되어서 언제쯤 올리게 될 지는 모르겠습니다. 아마도 이 업데이트가 마지막이 될 것 같습니다. 지금까지 관심가져주시고 읽어주신 그리고 댓글 달아주신 분들께 감사드립니다.

 

 

[2022년 4월 29일 - 업데이트7] 아주 오랜만에 업데이트합니다. 2022년 4월28일을 기해서 망원경의 가장 중요한 준비작업인 거울정렬 (mirror alignment)가 완료되었습니다. 발사 당시의 계획으로는 4월29일 완료될 것이라고 예상했는데, 하루 일찍 끝냈네요. 지난 3개월 간은 개인적으로 인생에서 가장 바쁜 기간이기도 했습니다. 잠도 줄여가면서 어떤 날은 2시간만 자고 다음 날 일을 시작하기도 하고, 밤 9시 넘어서 미팅하는 일도 다반사였고요. 팀원들 모두 정신적으로 또 육체적으로 지쳤지만 서로 격려하면서 버티다 보니 뿌듯한 날이 오네요. 이제 마지막 준비단계인 2 개월 간의 기기 캘리브레이션 (Science Instrument Commissioning) 만 남아 있습니다. 6월 말이나 7월 초 쯤이면 제임스웹 우주망원경이 찍은 아름다운 사진들이 뉴스에 쏟아질 거라 예상합니다. 

 

아래 사진은 거울 정렬이 최종 완료된 후 모든 정렬 과정이 잘 되었는지 확인하기 위한 관측의 결과물입니다. 제임스웹 우주망원경에는 우주를 관측하는 기기(카메라나 분광기)가 크게 5개 있습니다. 이 5개가 초점면에 어떻게 분포되어 있는지를 보여주는 사진이고요, 각 붉은색 사진(흑백 대신에 좀더 멋지게 붉은색을 사용합니다)은 실제 각 기기로 관측한 우주의 모습입니다. 각 기기에 관측된 여러 별들의 상을 분석해서 초점이 잘 맞았는지를 봅니다. 이런 기술적인 부분은 그렇다 치고, 이렇게 멋진 우주의 모습을 담은 사진을 보니 그냥 기분이 좋네요. 여기서 보시는 별들은 거의 대부분 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)이라고 하는 우리은하의 위성은하 내에 있는 별들로 약 16만 광년 떨어진 곳에 있습니다. 즉, 16만년 전의 빛을 제임스웹 우주망원경이 촬영한 장면이라고 보시면 됩니다. Fine Guidance Sensor 중 왼쪽 카메라 하단부에 보시면 성단(별무리)이 부분적으로 찍힌게 보이실 겁니다. 그리고 MIRI는 중적외선을 관측하는 카메라인데, 아주 낮은 온도의 물체를 볼 수 있습니다. MIRI 사진 전반에 걸쳐 있는 오로라(?)같은 구조는 우주먼지를 촬영한 모습입니다. 

 

 

 

 

 

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• 1. 발사 - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159886163132210
   
• 2. Mid Course Correction - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159888255852210
   
• 3. Sunshield Deployment - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159891410902210
   
• [호외] 사용기한 연장 - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159892921387210
   
• 4. Mirror Deployment - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159905579422210
   
• 5. Mirror Alignment 준비작업 - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159920257247210
   
• 6. L2 궤도 진입 - https://www.facebook.com/sangmo.sohn/posts/10159940536807210

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[2022년 1월 8일 - 업데이트7] 오늘을 기해 웹우주망원경의 모든 deployment 단계가 성공적으로 끝났습니다! 단 한개의 문제도 발생하지 않고 모든 과정이 순조롭게 진행돼서 너무나 다행입니다. 기적처럼 느껴지기도 하네요. 이제 망원경은 보름의 기간동안 L2 point를 향해 날아갈 것이고, L2에 도착하면 5개월 동안의 Commissioning (망원경과 기기들은 미세조정하면서 준비하는 과정) 기간을 거치게 됩니다. 개인적으로는 2월1일부터 약 3개월간 인생의 가장 바쁜 기간을 보내게 됐습니다만, 그만큼 보람도 있겠죠. 성원해 주신 분들 모두 감사드립니다! 아래의 gif는 망원경이 로켓으로부터 분리된 후 지난 보름정도 동안 일어난 모든 과정을 보여줍니다.

 

 

[12월 29일 - 업데이트6] 이 글에 일일히 업데이트를 남기기 힘들 것 같습니다. 중요한 이벤트마다 한글로 정리해서 Facebook posting 전체공개로 해 놓았습니다. 새 포스트를 쓰는대로 이 문단 위로 링크를 추가하겠습니다. 혹시 궁금하신 점 있으시면 댓글로 달아주세요. 힘 닿는대로 답변 드리겟습니다.

 

[12월 25일 - 업데이트5] 웹우주망원경 발사가 성공했습니다! 발사 30분 이후에 이뤄진 Solar Array (태양전지판) deployment까지 정확히 계획대로 이뤄졌고요. 앞으로 30일간 L2 point까지 아무 문제없이 잘 날아가기만 바랍니다. 발사 1시간이 지난 지금까지도 흥분이 가시지를 않네요... 

 

실시간으로 웹망원경의 위치/상태를 알려주는 NASA 링크입니다: https://jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html

 

 

 

 

[12월 24일 - 업데이트4] 예정대로 크리스마스날 미동부시간 아침 7시20분 경에 발사될 것으로 보입니다. 실시간 중계를 보실 분들은 이 링크를 이용하세요: https://www.nasa.gov/nasalive . 유툽에서 NASA Live TV 로 검색하셔도 됩니다. 아래 두 가지 사진을 첨부합니다. 첫번째는 로켓이 이동하기 전 모습, 두번째는 로켓이 발사준비를 마치고 launch pad에 서 있는 모습입니다. 아무쪼록 성공발사를 기원합니다. Go Webb!

 

 

 

 

[12월 21일 - 업데이트3] 몇 시간 전까지 12월24일 발사로 정해졌다가 날씨 예보로 인해 방금 미동부시간 12월25일 오전 7시20분 Christmas Launch 로 정해졌습니다. NASA Live TV로 중계를 보시면 됩니다: https://www.nasa.gov/nasalive

 

 

[12월 9일 - 업데이트2] 지난 2주동안 뉴스에서 보신 분들도 계시겠지만 웹망원경의 발사날짜가 12월 22일로 확정됐습니다. 발사예정 시간은 EST(미동부)로 오전 7시30분으로 잡혀있고, 그 날 기상상황에 따라 +2일 정도의 연기는 가능합니다. 발사 장소인 Guiana Space Centre에서는 매일매일 준비로 분주하답니다. 그 중 웹망원경 우주선의 연료주입이 완료되었다는 소식이 이틀 전에 전해졌습니다. 이와 관련된 영상을 함께 보시죠. 한가지 덧붙이자면, 발사를 담당하는 "로켓"의 연료는 발사 2-3일 전에 주입을 시작하고, 이번 연료주입은 우주선의 자세조정을 위한 것입니다. 

 

 

[11월22일 - 업데이트1] 11월22일 오후 NASA의 발표에 의하면 발사날짜가 "No earlier than Dec 22, 2021" (12월22일 또는 그 이후)로 약간 늦춰졌습니다. 며칠밖에 미뤄지지 않았기 때문에 아직은 희망적이긴 하지만, 더 이상 미뤄진다는 소식을 전해드리지 않기를 바랄 뿐입니다. 자세한 사항은 아래 링크에 있습니다:
https://blogs.nasa.gov/webb/2021/11/22/nasa-provides-update-on-webb-telescope-launch/

 

 

올해 2021년 12월18일은 천문학/천체물리학/우주과학 분야에서 매우 특별한 날입니다. 바로 NASA가 지난 20여년간 약 $10 billion (한화로 약 11조원!)의 비용을 들여 개발한 제임스웹우주망원경 (James Webb Space Telescope, 줄여서 JWST)이 발사되는 날이기 때문인데요, 과학/기술 분야에서는 보기 드문 정도의 큰 이벤트인만큼 앞으로 뉴스에서 접할 기회가 점점 많아질 거라 생각됩니다. JWST 프로젝트에 직접 몸담고 있는 사람으로서 소개글을 올려볼까 합니다. 가능하면 너무 기술적인 문제는 빼고 지루하지 않게 재미 위주로 써 보겠습니다.

 

 

먼저 제임스웹우주망원경(이하 “웹망원경”이라고 줄여서 쓰겠습니다) 거울의 직경은 6.5미터로 인류가 로켓에 실어 쏘아 올리는 망원경 중 가장 크기가 큽니다. 1990년에 쏘아 올린, 그리고 여전히 아주 잘 작동하고 있는, 허블우주망원경 거울의 직경이 2.4미터입니다. 웹망원경 본체의 무게는 약 6.5톤으로 11톤이나 나가는 허블우주망원경보다 오히려 훨씬 가볍습니다. 망원경의 디자인이 완전히 다르기 때문에 그런 것도 있지만, 30년간 기술이 발달하면서 이런저런 구조물의 무게를 줄일 수 있는 방법이 다양해 진 이유도 있습니다. 아래는 허블우주망원경(왼쪽)과 웹망원경의 크기를 비교한 그림입니다.