태양계 이야기 1133 - 달 표면에 건설할 거대 간섭계 AeSI

(Artist's concept of the Artemis-enabled Stellar Imager on the lunar surface. Credit: NASA)

(Simulations of AeSI observations of stars and the hearts of AGN. Credit: NASA)

인류는 다시 아르테미스 프로젝트를 통해 달에 사람을 보내고 영구적인 기지를 건설하기 위해 준비하고 있습니다. 하지만 달에 유인 기지만 건설할게 아니라 과학 발전을 위한 여러 실험 장비와 망원경을 설치하려는 계획도 있습니다.

예를 들어 달의 크레이터를 이용한 대형 전파 망원경이나 달 표면에 여러 개의 망원경을 놓아 대형 우주 간섭계를 만드는 것입니다. 중력이 있어 여러 가지 구조물을 설치할 수 있고 공기가 없어 관측을 방해할 것이 없는 장소하는 것이 가장 큰 장점입니다.

나사 고다드 우주 비행 센터의 케네스 카펜터 박사 (Dr. Kenneth Carpenter at the NASA Goddard Space Flight Center)가 이끄는 연구팀은 달 표면에 15-30개의 이동식 광학/자외선 민감 망원경을 설치한 간섭계인 Artemis-enabled Stellar Imager (AeSI)를 연구하고 있습니다.

간섭계 (interferometer)란 파동의 간섭 효과를 이용해 두 개 이상의 망원경을 하나의 큰 망원경처럼 사용하는 기술입니다. AeSI는 지름 1km 급 광학 간섭계를 목표로 하고 있습니다.

만약 실제로 건설된다면 AeSI는 4파섹 (13광년) 이내에 있는 태양 같는 별의 표면이나 2000파섹 (6500광년) 이내에 있는 초거성의 표면을 관측할 수 있습니다. 그러면 별의 구조나 활동성 등 여러 가지 정보을 알아내 천문학을 크게 발전시킬 수 있을 것으로 기대됩니다. 또 활동성 은하핵 active galactic nuclei (AGN)의 연구에도 유용할 것으로 생각됩니다.

다만 실제 건설은 가능하다고 해도 일단 인류의 달착륙보다 더 이후의 일이기 때문에 2030년대가 될 가능성이 높습니다. 여기에 비용이 상당히 들어갈 것으로 예상되어 실제 건설 여부는 사실 불투명합니다. 하지만 달 표면에 각종 망원경을 설치할 경우 여러 가지 이점이 있는 만큼 달 천문대의 가능성은 여전히 높다고 생각합니다.

참고

https://phys.org/news/2025-03-closer-giant-interferometer-moon.html

Kenneth G. Carpenter et al, NASA Innovative Advanced Concepts Phase I Final Report—A Lunar Long-Baseline UV/Optical Imaging Interferometer: Artemis-enabled Stellar Imager (AeSI), arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.02105

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