기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 364 - 제임스 웹 우주 망원경 다음 HDST



(Artist’s conception of the proposed High-Definition Space Telescope, which would have a giant segmented mirror and unprecedented resolution at optical and UV wavelengths. Credit: NASA/GSFC )
 허블 우주 망원경은 발사 25년이 지난 후에도 천문학의 최전선에서 활약하고 있습니다. 물론 이 망원경이 몇차례 업그레이드를 거치면서 더 강력해진 것도 한가지 이유겠지만, 더 거대한 우주 망원경의 발사가 여러 가지 문제로 늦어졌기 때문이기도 합니다.
나사는 2018년 예정으로 천문학의 새로운 역사를 쓰게될 제임스웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope (JWST))을 발사할 예정입니다. 6.5m 지름의 제임스웹 우주 망원경은 우주 망원경 역사상 가장 거대한 망원경일 뿐 아니라 역사상 가장 비싼 망원경이 될 예정입니다.
 하지만 과학자들은 이미 제임스웹 이후의 우주 망원경에 대해서 논의하고 있습니다. 이중에는 독특한 디자인의 망원경도 존재하지만, 가장 현실적으로 가능성이 높은 디자인은 역시 제임스웹 우주 망원경의 확대판인 HDST(High-Definition Space Telescope)입니다.

 HDST는 12m 지름의 거대 우주 망원경으로 제임스웹 우주 망원경과 비슷한 육각형 거울을 여러개 접어서 펼치는 방식입니다. 아직은 구상 단계로 구체적인 사양이나 디자인은 변경의 여지가 꽤 있습니다.
 이 망원경에 대해서 논의하기 위해 미국내 주요 대학과 연구기관들이 모인 대학 천문 연맹  Association of Universities for Research in Astronomy (AURA)은 세부적인 디자인과 아이디어를 조율하고 있습니다. 이 분야의 베테랑인 워싱턴 대학의 ​줄리안느 달칸톤(Julianne Dalcanton of the University of Washington)과 MIT의 사라 세거(Sara Seager of the Massachusetts Institute of Technology)를 비롯한 과학자들은 지난 달 172페이지의 새로운 보고서를 내고 HDST의 세부적 디자인을 제안했습니다.
 이에 의하면 망원경의 전체적인 모양은 위의 개념도 처럼 여러 개의 육각 거울을 붙인 형태이며 이를 접으면 나사가 개발하는 차세대 로켓인 SLS에 탑재가 가능합니다. 해상도는 허블 우주 망원경의 24배 수준으로 과거 허블 우주 망원경으로는 흐릿하게 보였던 은하도 선명하게 관측이 가능합니다. 심지어 이웃 안드로메다 은하의 별까지 식별이 가능할 것이라고 합니다.


(100억 광년 떨어진 은하를 본다고 가정했을 때 허블 우주 망원경(HST)와 HDST의 해상도 차이. A simulated spiral galaxy as viewed by Hubble and the proposed High Definition Space Telescope at a lookback time of approximately 10 billion years. Credit: D. Ceverino, C. Moody, G. Snyder, and Z. Levay (STScI))

 HDST는 100억 광년 떨어진 은하의 세부 구조를 조사하거나 혹은 100광년 이내의 외계 행성의 이미지를 촬영하는 것도 가능합니다. 따라서 이 망원경이 완성된다면, 과연 이 외계 행성들이 생명체가 살만한 환경인지 아닌지를 상당히 구체적으로 알 수 있게 될 것입니다.

 하지만 HDST는 아직은 미래의 망원경입니다. 보통 이런 차세대 망원경은 계획과 기술 개발에만 상당한 시간이 오래 걸리기 때문에 20년 앞서서 목표를 정하는 경우가 많습니다.
 그리고 어쩌면 과거에 제안된 다른 차세대 망원경과 (예를 들어 이전에 설명한 적 있는 ATLAST http://blog.naver.com/jjy0501/100099306821 ) 통합되어 개발이 될 가능성도 있습니다. 아직 시간이 많이 남아있으니까요.
 아무튼 이 망원경이 찾아낼 놀라운 사실이 어떤 것일지 알때가 되면 지금 우리 세대가 상당히 늙은 후가 될 것 같습니다. 그래도 발전은 계속되겠죠.
 참고

댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...