“은하·블랙홀 우주진화 비밀 푼다”…韓, NASA 1.6조 ‘차세대 우주망원경’ 참여

[헤럴드경제=구본혁 기자] 우리나라가 미국 항공우주국(NASA)의 1조6000억원 규모 차세대 원적외선 우주망원경 프로젝트에 참여한다. NASA 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’에 이어 차세대 준대형 우주미션까지 협력 범위를 넓히면서 한국의 우주관측 기술력이 한 단계 도약할 것으로 기대된다.

우주항공청은 NASA의 차세대 우주망원경 미션으로 최종 선정된 ‘프리마(PRIMA·PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics)’ 사업에 한국천문연구원이 국제협력 파트너로 참여한다고 2일 밝혔다.

프리마는 NASA가 새롭게 도입한 ‘프로브(Probe)급’ 가운데 첫 번째로 선정된 우주미션이다. 약 12억달러(약 1조6000억원)를 투입해 2033년 발사한 뒤 5년간 과학 임무를 수행하는 것이 목표다.

프로브급은 제임스웹우주망원경과 같은 대형 전략미션과 스피어엑스 같은 중소형 미션 사이에 위치한다. 특정 핵심 과학 분야에서 세계 최고 수준의 관측 성능을 확보하는 것이 목표다.

프리마에는 지름 1.8m 주경과 고성능 원적외선 분광기·영상기가 탑재된다. 가시광선이나 근적외선으로 보기 힘든 차갑고 먼지에 가려진 우주를 정밀하게 들여다본다.

이를 통해 은하의 화학적 진화와 은하·초대질량 블랙홀의 공동 진화, 별과 행성계가 만들어지는 과정, 우주에서 물이 어떻게 만들어지고 이동했는지 등을 규명할 예정이다. 2009년 유럽우주국(ESA)이 발사한 허셜우주망원경 이후 원적외선 영역을 본격적으로 관측하는 대형 우주미션이라는 점에서도 의미가 크다.

천문연은 스피어엑스 개발 과정에서 분광 검교정에 사용했던 ‘극저온 성능시험 챔버’를 개선해 프리마의 원적외선 분광 탑재체 검교정과 성능 검증에 활용할 계획이다. 우주 환경과 유사한 극저온 상태에서 관측기기가 정확한 밝기와 파장을 측정하는지 확인하는 핵심 작업이다.

천문연 연구진은 스피어엑스에서 축적한 극저온 시험과 분광 검교정, 데이터 분석 경험도 프리마에 접목한다.

특히 스피어엑스의 전천 근적외선 분광자료와 프리마의 원적외선 관측자료를 결합한 다파장 연구를 추진한다. 별이 만들어지는 영역과 성간물질의 물리·화학적 특성부터 원시행성계 원반에서 물과 먼지가 만들어지고 진화하는 과정, 폭발적으로 별을 만들어내는 은하와 활동은하핵의 성장까지 연구 범위를 확대할 계획이다.

박장현 천문연 원장은 “이번 참여를 계기로 우주망원경 분야 연구·개발 역량을 더욱 고도화하고 향후 우리나라가 차세대 우주망원경 미션을 주도할 수 있는 역량을 키워 나가겠다”고 말했다.

오태석 우주항공청장은 “프리마 참여는 NASA와의 우주망원경 협력 네트워크를 세계 최고 수준의 원적외선 우주망원경 미션으로 확장한다는 점에서 의미가 크다”며 “우리 연구진이 세계적 규모의 우주탐사 미션에서 독자적인 과학 성과를 창출할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.