제임스 웹 우주망원경은 적외선을 통해 우주의 별들을 관측합니다. 우주의 별이 쏟아내는 빛은 우주팽창으로 파장이 길어지고, 가시광선이 적외선으로 바뀝니다. 눈에 보이지 않고, 우주 멀리 떨어진 별의 열 에너지를 잡아내기 위해서는 제임스 웹 역시 온도가 무척 낮아야 합니다.

제임스 웹이 마침내 절대 영도에 가까운 작동온도에 도달했습니다. 현지시간 13일 미 항공우주국(NASA)은 "제임스 웹의 중적외선 장비(MIRI)가 작동온도인 영하 266도에 이르렀다"고 발표했습니다. 영하 266도는 온도의 최저점으로 알려진 영하 273도의 '절대 영도'보다 7도 높은 것입니다. 

MIRI 프로젝트의 마이크 레슬러 과학자는 성명을 통해 "냉각 작업을 위해 수년간 명령 및 검사를 끊임없이 시행했다"고 말했습니다. 이어 "영화 대본처럼 우리가 하기로 되어 있는 모든 업무를 기록하고, 리허설했다"며 "예상대로 장비가 정상적이고, 정확하다는 점을 확인했을 때 황홀했다"고 소감을 밝혔습니다. 

올해 1월 제임스 웹이 지구로부터 150만km 떨어진 제2라그랑주점 지역에 도착한 뒤 MIRI는 극저온 냉각기를 통해 자체 온도를 낮췄습니다. 극저온 냉각기에는 헬륨가스가 채워져 있고 이를 쏟아내 열을 제거할 수 있습니다.

MIRI 외에도 제임스 웹에는 적외선 관측장비 3개가 더 있습니다. 우주 내 자연 냉각을 통해 영하 230도까지 온도를 낮출 수 있지만, 근적외선보다 긴 중적외선을 감지하기 위해서는 냉각 장치를 통해 온도를 더 낮추어야 합니다. 

앞서 NASA는 "지난주 '핀치 포인트'를 통과했다"고 밝힌 바 있습니다. 핀치 포인트는 MIRI의 핵심 과제로, 영하 258도에서 극저온 작동 온도까지 떨어지는 기간을 의미합니다. 아날린 슈나이더 관리자는 "핀치 포인트 절차를 진행하기 위해 많은 노력을 했다"며 "설레고 긴장됐지만 결국 정석 절차를 밟았고, 기대보다 냉각 성능이 좋았다"고 소감을 말했습니다. 

한편 제임스 웹은 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다 우주국 등이 약 12조원을 투입한 공동 프로젝트입니다. 지난해 12월 25일 발사돼 약 한달 동안 우주 여행을 떠난 후 제2라그랑주점에 도착했습니다. 이후 사진 포착을 위해 거울 등을 미세 조정했고, 오는 5~6월부터 임무에 본격 뛰어들 전망입니다. 

과연 적외선을 통해 제임스 웹이 관측한 별의 모습은 어떠할지 무척 기대됩니다.

자료=미디어뱀부
정리=김현기 기자 khk@techm.kr