(The Roman Space Telescope’s primary mirror reflects an American flag. Its surface is figured to a level hundreds of times finer than a typical household mirror. Credits: L3Harris Technologies)
허블 망원경의 100배에 달하는 2억 8800만 화소 카메라를 지닌 차세대 우주 망원경인 로만 우주 망원경 (Roman Space Telescope, 이전 명칭은 WFIRST)의 주경 (primary mirror)이 완성되었다는 소식입니다. 로만 우주 망원경의 주경은 허블 우주 망원경과 같은 2.4m 정도이지만, 최신 이미징 센서를 사용해 한번에 100배나 많은 데이터를 담을 수 있습니다. 지구에서 150만km 떨어진 위치에서 태양을 등지고 관측하기 때문에 수리는 할 수 없지만, 허블 우주 망원경보다 관측에 더 유리합니다.
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망원경의 성능을 좌우하는 가장 중요한 부품은 빛을 처음 받아 반사시키는 거울인 주경입니다. 보통 망원경의 성능을 표시할 때 주경의 크기를 기준으로 이야기하는 것은 그럴 만한 이유가 있습니다. 이미징 센서 등 다른 부위는 얼마든지 교체할 수 있지만, 주경까지 바꾸면 사실상 다른 망원경이나 다를 바 없습니다. 대형 망원경의 주경은 왜곡이 없는 상을 맺기 위해 극도로 정밀하게 표면을 가공하기 때문에 제조에 몇 년의 시간이 걸립니다. 따라서 주경 제작이 마무리되었다는 것은 망원경 제작에서 가장 핵심적인 과정이 마무리되었음을 의미합니다.
로만 우주 망원경 표면에는 400nm 두께의 극도로 얇은 은 코팅이 있어 빛을 효과적으로 반사합니다. 그 두께는 사람 머리카락 두께의 200분의 1 수준입니다. 더 놀라운 사실은 오차 범위가 1.2nm에 불과하다는 것입니다. 최신 반도체 제조 수준의 미세 제조 공정이 투입된 결과물입니다. 주경의 지름은 허블 우주 망원경과 비슷해도 100배나 많은 이미지를 왜곡 없이 얻으려면 이 정도의 정밀도가 필요하다고 합니다.
비록 핵심 부품인 주경이 완성되었지만, 로만 우주 망원경이 바로 발사될 수 있는 건 아닙니다. 다른 여러 가지 부품이 제작 중이고 핵심 부품들이 완성되어도 조립하고 검증하는 과정이 남아 있기 때문에 앞으로 한참을 기다려야 합니다. 실제 발사는 연기되지 않아도 2020년대 중반이 될 것입니다. 남은 과정을 무사히 마치고 성공적으로 발사되어 인류의 지식을 한 단계 더 확장시키기를 기대합니다.
참고
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/primary-mirror-for-nasas-roman-space-telescope-completed
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