지난해 12월 25일 지구를 떠난 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 심우주를 향한 인류의 꿈을 이룰 준비를 하는 과정에서 영롱한 별 사진을 보내왔다.

지난 16일 미국 항공우주국(NASA)은 제임스 웹 우주망원경(JWST. James Webb Space Telescope)이 지구를 떠난 지 77일째 되는 날 6.5ｍ 주경의 초점을 맞추고 찍은 첫 이미지를 공개했다.

미국 항공우주국(NASA. National Aeronautics and Space Administration)이 공개한 첫 이미지는 지난 3월 11일 촬영한 것으로, 주경인 18개의 육각형 반사거울의 정렬이 끝난 뒤 촬영한 것이다.

대상이 된 별은 지구에서 약 2천 광년 떨어진 ‘2MASS J17554042+6551277’이라는 긴 이름을 가진 별로, 붉은색 필터를 끼워 촬영했다.

이번에 촬영된 사진은 정렬 과정 7단계 중 5단계의 사진에서 나온 것이다. 지금부터 5월 초까지 근적외선 분광기, 중적외선 계측기 등 남은 정렬 단계를 진행한다.

이어 6월 말까지 정렬된 장비의 성능을 평가 후 마지막 정렬에 필요한 보정 수치 계산과 적용이 완료되면 7월부터 심우주 관측에 나선다.

우주망원경의 정렬은 7단계로 나누어 진행된다. 1단계와 2단계는 18개의 거울별로 사진을 구분한 후 반사거울을 정렬한다. 3단계와 4단계는 사진을 중첩하여 확인한 후 위상차를 조절한다.

이후 이를 토대로 5단계와 6단계는 위상차를 세부 조절하면서 시야에 따른 망원경을 정렬하고, 최종 7단계에서는 수정을 위한 반복 정렬이 진행된다.

제임스 웹 우주망원경은 지구를 기준으로 태양의 반대 방향에서 지구와 달 사이 거리의 네 배에 가까운 약 150만 km에서 운영된다.

이곳은 중력과 원심력이 균형을 이루는 다섯 개의 ‘라그랑주 점’ 중 두 번째 지점(L2)으로 이곳에서 향후 10년 동안 인류에게 우주의 과거를 보여주게 된다.

제임스 웹 우주망원경은 지난해 12월 25일 오후 9시 20분(한국 시각) 미국 항공우주국(NASA)이 138억 년 전 우주 비밀을 밝히겠다는 목표로 발사했다.

25년간 13조 원이 들어간 최대의 천문학 프로젝트로 남아메리카 브라질 북쪽 대서양에 있는 프랑스령 기아나 우주센터에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사되었다.

미국 캘리포니아에서 제작된 우주망원경을 기아나 우주센터까지 옮기는 데 16일이 걸렸다. 무게 76톤, 길이 33.5m의 특수 컨테이너에 실려 옮겨졌다.

우주망원경의 이름인 제임스 웹은 미국이 추진한 아폴로 계획을 적극적으로 지원한 항공우주국(NASA)의 2대 국장의 이름을 딴 것이다. 하지만, 망원경 이름이 알려지자 그가 성소수자 직원을 차별한 것이 문제가 되어 새로운 우주망원경의 이름으로 적절한지 논란이 일기도 했다.

이 우주망원경은 사람의 눈보다 100억 배의 성능을 보여줄 것으로 예상된다. 지난 1990년 발사되어 30년 넘게 임무를 수행하고 있는 허블우주망원경보다 약 100배의 성능을 발휘할 것으로 기대하고 있다.

허블우주망원경은 구경 2.4m인 반사거울로 별을 관측하는 가시-적외선 망원경이다. 제임스 웹 우주망원경은 구경이 6.4m로 가시광선보다 파장이 긴 전자기파인 적외선으로 별을 관측한다.

제임스 웹 우주망원경은 1.3m 크기의 육각형 반사거울 18개를 합쳐 만들어졌다. 주경을 이룬 거울의 소재는 금빛 반사율이 98%로 가장 높은 금속인 베릴륨을 사용했다.

제임스 웹 우주망원경의 목표는 최초의 빛을 잡는 것으로, 우주 대폭발(Big Bang) 이후 3년 이내의 빛 포착이다. 이외에도 은하 형성과 진화, 별과 행성계 만들어지는 원리 연구, 행성계와 생명의 기원 등을 연구에 활용하게 된다.

◈ 라그랑주 점 Lagrangian point : 우주 공간에서 작은 천체가 두 개의 큰 천체의 중력에 의해 하나의 위치(중력과 원심력이 평형을 이루는 지점)에 계속해서 머무를 수 있는 다섯 개의 지점을 말한다.

라그랑주 점은 칭동점(秤動點)이라고도 하는데, 질량이 큰 두 천체가 공통의 중심점을 가지며 원형 궤도를 움직일 때, 질량을 무시할 수 있는 제3의 천체가 다른 두 물체에 대해 상대적으로 동일한 위치를 유지할 수 있는 지점이다.

라그랑주 점은 1772년 프랑스의 수학자이자 천문학자인 조제프 루이 라그랑주가 세 개의 천체가 중력을 통해 움직이는 계를 다루는 문제(삼체문제)를 풀다 발견하였다.