천문연 ‘스피어렉스’ 성능 시험장비 개발

극저온 진공 체임버 등 핵심 장치
NASA, 2025년께 우주로 발사
촬영할 때 초점 맞추는 것 검증

한국 천문연구원이 미국 항공우주국(NASA)의 스피어렉스((SPHEREx) 우주망원경 성능을 검증하는 초정밀 시험 장비를 개발하면서 이 장비가 향후 어떻게 운용될지에도 관심이 쏠린다.

천문연과 NASA 제트추진연구소(JTL)는 16일(현지시간) 스피어렉스 망원경 성능을 지상에서 시험하는 극저온 진공 체임버 등의 핵심 장비를 캘리포니아공과대학(Caltech·캘텍)의 캐힐 천문천체물리학 센터 실험실에 설치했다고 밝혔다.

천문연은 앞서 스피어렉스 우주망원경의 핵심 성능인 적외선 영상분광 기술을 개발했고, NASA는 이 기술을 적용한 스피어렉스 망원경을 2025년 4월 우주로 발사한다.

스피어렉스는 영상분광을 통해 세계 최초로 전 우주를 102가지 색깔로 촬영하고, 천문연과 NASA는 관측 자료를 토대로 3차원 우주 지도를 제작해 우주 진화의 역사를 규명하게 된다.

무엇보다 이 망원경이 혹독한 우주 환경에서 제대로 작동하기 위해선 지상 실험실에서 완벽한 사전 테스트를 거쳐야 하고 이를 가능하게 해주는 것이 천문연이 개발한 극저온 진공 체임버다.

스테인리스스틸 재질의 이 체임버는 우주 환경과 같은 -220℃ 이하의 진공 상태를 구현한다. 연구진은 이 체임버에 망원경을 넣어 광학 성능을 시험한다.

적외선 망원경을 시험하는 초정밀 광학 장비인 만큼 이 체임버에는 앞으로 직경 50㎝의 사파이어 창문도 달리게 된다.

사파이어 창문은 NASA가 제작하며 이 창문은 현재 성능 시험을 진행 중인 것으로 알려졌다.

이 특수 창문은 체임버 내로 적외선을 보내는 역할을 한다.

창문을 사파이어로 만드는 이유는 적외선 파장을 투과시키면서 진공 환경을 견뎌야 하기 때문이다. 다른 가시광선을 차단하기 위해 특수코팅도 입혔다.

천문연에 따르면 이 사파이어 창문은 깎는 데만 1년이 걸렸고 가격은 대략 2억 원에 달한다고 한다.

사파이어 창문이 부착되면 한미 양국 연구진은 내년 상반기 중으로 스피어렉스의 광학 성능을 검증하는 시험을 진행하게 된다.

연구진은 이 시험을 통해 스피어렉스가 우주를 촬영할 때 초점을 제대로 맞추는지를 검증하게 된다.

스피어렉스 관측기기 개발을 책임진 필 콘구트 캘텍 연구원은 “우주망원경 발사에 앞서 초점을 정확하게 맞추는 것이 절대적으로 필요하다”며 “한국 천문연이 개발한 극저온 진공 체임버를 통해서만 이 목표를 달성할 수 있다”고 설명했다.

연합뉴스