지난해 12월 제임스 웹 망원경의 성공적인 발사는 우주에 대한 우리의 이해를 넓힐 수 있는 끝이 없어 보이는 기회에 대한 흥분을 다시 불러일으켰다.
제임스 웹 우주망원경의 개발에는 14개국에서 수천 명의 과학자, 공학자, 기술자들이 참여했다. 찰스 바이크만 미국항공우주국(NASA) 외계행성과학연구소장과 매튜 그린하우스 NASA 제임스 웹 우주망원경 ISIM 프로젝트 선임 연구원은 10~20년간 제임스웹 망원경 개발에 참여한 베테랑 전문가들이다. 과학자들에 따르면, 다음 위대한 노력은 달에 기지를 건설하는 것이다.
이 목표는 현재 플로리다의 해안을 강타하고 있는 허리케인 아이다로 인해 발사가 다시 연기된 아르테미스 1호 달 로켓의 임무의 일부이다.
양자 컴퓨팅 프로그램을 설계하는 파스칼(PASQAL)의 과학 기술 통신원인 알렉산드라 드 카스트로는 “그 임무는 인간을 위해 여러 날 동안 달로 여행하는 것이 안전하다는 것을 확실히 하는 것입니다”라고 말했다.
아르테미스 1호가 발사되면 인간이 달에서 더 오랜 시간 동안 노출될 수 있는 방사선의 양을 결정하기 위해 감지기로 고정된 인간 크기의 인체모형을 운반하게 된다.
드 카스트로에 따르면, 2024년 5월로 예정된 아르테미스 2호의 발사에 달 위를 걷는 최초의 여성 우주인을 포함하여 4명의 우주인이 필요할 것이라고 한다.
드 카스트로는 “중국과 러시아도 달 기지에서 협력하고 있다”며 1957년 소련의 스푸트니크 로켓 발사에 이어 냉전의 상당 부분을 규정했던 것과 같은 새로운 우주 경쟁의 가능성을 시사했다.
최근 몇 년간 러시아는 국제우주정거장에서 NASA와 협력해왔고, 달 주위를 도는 궤도 정거장을 설립하는 것을 목표로 하는 게이트웨이 프로젝트에 대해 NASA와 유럽우주국과 협력하고 있었다. 식량과 다른 보급품들은 지구에서 왕복할 수 있는 러시아제 모듈을 사용하여 정거장으로 운송될 예정이었다.
그러나 러시아는 우크라이나 침공 직후 모든 협력을 중단했으며 이후 베이징에 있는 동맹국으로 돌아섰다고 드 카스트로는 강조했다.
마지막 유인 달 탐사선은 1972년 아폴로 17호였다. 그 당시로 돌아가는 여정은 12일이 걸렸고 과학자들이 우주 여행의 위험에 대해 얼마나 적게 이해하고 있는지를 고려할 때 잠재적인 위험으로 가득 차 있었다.
드 카스트로는 “우리는 이제 국제우주정거장에서의 20년간의 경험으로부터 많은 정보를 얻었습니다,”라고 말하며, 우주 공간을 훨씬 넘어 의료에서 통신, 교통, 그리고 기후 변화에 이르기까지 인류가 별을 도달하는 이 다음 단계는 엄청난 가능성을 가지고 있다고 덧붙였다.
마르시오 멜렌데즈는 “메릴랜드 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소에서 일하고 있으며 Webb의 거울을 연구한 팀의 일부였다. 3년 전, 우리는 오직 한 개의 외계 행성에 대해 알고 있었다” 라고 말했다.
“현재 우리는 5,000개의 외계 행성을 가지고 있고 그들 중 많은 행성들이 지구와 비슷하다”고 덧붙였다.
1924년 미국 천문학자 에드윈 허블의 안드로메다 은하의 발견은 우주에 대한 우리의 이해를 극적으로 바꾸어 놓았고, 우주에 대한 우리의 이해를 우리 은하수를 훨씬 뛰어넘는 것으로 증명했다. 나사는 그 이후로 우주에 대한 우리의 시각을 더욱 깊게 하기를 바라며 90개가 넘는 망원경을 궤도에 올려놓았다.
그 노력은 수십억 개의 별과 은하의 발견으로 이어졌고, 역사상 그 어느 시점보다 인류를 가장 당혹스럽게 만들었다.
멜렌데즈는 “우리는 크게 생각해야 하며 제임스 웹보다 더 큰 것은 없다” 라고 말하며 달에서 호박벌의 열 신호를 볼 수 있을 정도로 민감한 망원경을 생각해 보라고 했다.
이러한 감도는 부분적으로 웹의 적외선 광학 기술에 기인하며, 이는 다른 세계의 온도인 7켈빈 이하 또는 대략 마이너스 화씨 500°를 유지해야 한다. 깊은 우주의 진공 상태에서도 그러한 추운 상태를 유지하기 위해서는 따뜻한 태양 광선으로부터 망원경을 보호하는 선바이저와 같은 거대한 종이접기가 필요하다.
멜렌데즈는 “제임스 웹와 함께 찍은 사실상 모든 이미지는 깊은 필드이다.”라고 설명했다.
그는 각각의 이미지에는 “배경에 있는 수백 개의 은하”가 포함되어 있으며, 웹은 수십억 년 동안 우주의 기원으로 뻗어나간 빛을 볼 수 있는 “타임 머신”과 비슷하다고 덧붙였다. 이 망원경은 또한 행성과 별이 어떻게 형성되고 은하가 어떻게 상호작용하는지 감지할 수 있다.
STSci의 니콜 아룰라난담은 “웹은 외계 행성 대기에 있는 다양한 분자의 풍부함을 특징지을 수 있다.”며 “이제 그 삶이 지적인지 아닌지는 알 수 없다.”고 덧붙였다. 그녀는 “아룰라난탐의 주요 연구 분야는 별과 행성의 형성이다. 허블 우주 망원경으로 그녀와 그녀의 팀은 젊은 별들이 행성이 형성되는 과정에서 자외선을 어떻게 사용하는지를 관찰해 왔다. “이것은 별들이 얼마나 빨리 자라고 있는지 말해줍니다” 라고 말했다.
웹과 함께, 그녀와 그녀의 팀은 이제 그 과정에서 물이 하는 역할을 결정할 수 있을 것이고, 지구에서 생명체를 형성하는 데 필수적인 수소, 탄소, 질소의 중요한 운반체인 시안화 수소와 같은 분자들을 망원경으로 볼 수 있을 것이라고 설명했다.
