(Hybrid orbiting starshade paired with large ground-based telescopes to observe Earth-like exoplanets. Credit: Ahmed Soliman)
(Graphic depiction of Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets (HOEE) Credits: John Mather)
과학자들은 지구와 비슷한 크기와 조건을 지닌 외계 행성을 찾기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. 하지만 지구와 완전히 비슷한 조건의 행성의 존재를 파악하고 그 빛을 직접 관측하는 일은 매우 어려운 일입니다. 지구처럼 작고 모항성에서 어느 정도 거리가 떨어진 행성의 밝기는 별의 100억 분의 1 수준에 불과하기 때문입니다. 더구나 지구처럼 모항성에서 거리가 좀 떨어져 있으면 우연히 별 앞으로 지나가면서 별을 어둡게 할 가능성도 매우 낮고 별에 중력을 행사해 흔들리게 할 수도 없어 일단 관측 자체가 큰 도전입니다.
2006년 노벨상 물리학상 수상자인 존 C. 매더(John C. Mather, HOEE 책임 연구원)와 미셸 마요르(Michel Mayor, 태양과 유사한 별을 공전하는 최초의 외계 행성 발견자)를 포함한 저명한 과학자들이 모인 나사의 Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets (HOEE, 우주 기반 별빛 가리개 와 대형 지상 망원경 을 결합한 하이브리드 관측소) 연구팀은 이것을 가능하게 할 신기술을 제안했습니다.
이름에서 추측할 수 있듯이 HOEE는 우주 궤도에 거대한 별빛 가리개를 발사해 지상의 거대 망원경으로 지구형 행성을 관측하는 프로젝트입니다. 별 주변에 작은 행성을 관측하기 힘든 이유 중 하나는 행성이 어두워서만이 아니라 너무 강한 별빛에 행성의 빛이 가리는 것도 중요한 이유입니다. 따라서 별빛 가리개 (starshade)를 사용하자는 아이디어가 이전부터 있어 왔지만, 지구처럼 먼 거리에서 공전하는 작은 행성을 포착하기 위해서는 대단히 큰 스케일의 별빛 가리개와 망원경이 필요합니다.
따라서 HOEE에서는 현재 건설 중인 세 개의 거대 망원경인 ELT, TMT, GMT를 기반으로 100m 지름의 거대 별빛 가리개를 지구와 달 중간인 17만km 정도 궤도에 올리는 것을 목표로 하고 있습니다. 물론 쉽지 않는 과제이지만, 성공한다면 지구형 행성의 빛을 직접 포착해 대기의 존재 여부와 구성에 대한 결정적인 정보를 얻을 수 있을지도 모릅니다.
트럼프 행정부에서 예산을 마구 삭감해서 미국 과학계의 어려움이 가중되고 있지만, 당장에는 힘들어도 언젠가는 도전할 수 있는 과제라고 생각합니다.
참고
https://www.nasa.gov/general/hybrid-observatory-for-earth-like-exoplanets-hoee/
https://phys.org/news/2026-03-earth-exoplanets-planet.html
Ahmed Soliman et al, The observation of Earth-like exoplanets with ground-based telescopes and a shared orbiting starshade, Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02787-9
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