우주 탐사의 새로운 지평: 스피어엑스(SPHEREx) 우주망원경

인류는 오랜 세월 동안 우주의 신비를 밝히기 위해 다양한 우주망원경을 개발해 왔습니다. 이러한 노력의 결실로, NASA와 한국천문연구원이 공동 개발한 스피어엑스(SPHEREx) 우주망원경이 2025년 3월 28일 발사를 앞두고 있습니다.

스피어엑스는 기존의 우주망원경과 차별화된 혁신적인 기술을 통해 우주의 기원과 진화를 연구하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 스피어엑스의 특징과 주요 연구 목표, 그리고 한국의 역할에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

스피어엑스(SPHEREx) 우주망원경

스피어엑스의 주요 특징

광범위한 관측 능력

스피어엑스는 전체 하늘을 102가지 색으로 관측할 수 있는 혁신적인 우주망원경입니다. 이를 통해 약 10억 개의 천체에 대한 물리적 정보를 수집하며, 기존 우주망원경이 관측할 수 없었던 미지의 영역까지 탐색할 수 있습니다.

우주를 관측하며 약 20억 개의 천체 데이터를 수집하고, 4억 5천만 개의 은하를 기록하는 모습

 

 

3차원 우주 지도 제작

세계 최초로 적외선을 이용하여 3차원 우주 지도를 제작할 예정입니다. 이를 통해 은하의 분포와 구조를 정밀하게 파악할 수 있으며, 우주의 기원과 진화에 대한 새로운 통찰을 제공할 것입니다.

 

영상분광 기술 적용

스피어엑스는 영상관측과 분광관측을 결합한 영상분광 기술을 활용합니다. 이를 통해 천체의 빛을 다양한 파장으로 분석하여 화학적 조성, 온도, 움직임 등을 정밀하게 측정할 수 있습니다.

SPEAR X 우주망원경 이 분광 기술 을 활용하여 102가지 파장의 빛을 분석하는 모습

 

컴팩트한 설계

스피어엑스는 구경 20cm의 렌즈를 장착한 소형 위성 형태로 설계되었습니다. 이로 인해 발사와 운영이 보다 효율적이며, 상대적으로 낮은 비용으로도 고성능 관측이 가능합니다.

스피어엑스의 주요 연구 목표

우주의 기원과 진화 연구

스피어엑스는 빅뱅 직후 우주의 급팽창 과정(인플레이션)을 연구하는 데 중요한 데이터를 제공할 예정입니다. 이를 통해 초기 우주의 구조와 형성 과정에 대한 보다 명확한 해답을 찾을 수 있습니다.

 

은하 형성과 진화 연구

약 10억 개 이상의 은하 분포를 측정하여, 은하의 형성과 진화 과정을 분석합니다. 이를 통해 은하들이 어떻게 생성되고 진화하는지를 파악할 수 있으며, 우리 은하의 역사에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있습니다.

 

생명체 존재 가능성 탐색

스피어엑스는 우리 은하 내의 얼음 상태의 물과 이산화탄소 분포를 지도화할 예정입니다. 이는 생명체가 존재할 가능성이 있는 환경을 파악하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

 

암흑에너지와 암흑물질 연구

우주의 대규모 구조를 분석하여 암흑에너지와 암흑물질의 성질을 연구합니다. 이는 현대 천문학에서 가장 중요한 미해결 문제 중 하나로, 스피어엑스가 이에 대한 새로운 단서를 제공할 것입니다.

Mapping Billions of Celestial Objects

한국의 역할과 기여

한국천문연구원은 NASA와 공동으로 스피어엑스 프로젝트에 참여하고 있습니다. 2014년부터 시작된 이 협력은 한국의 우주 기술력이 국제적으로 인정받았음을 의미합니다. 한국은 데이터 분석 및 연구 지원을 담당하며, 향후 우주 연구에 더욱 적극적으로 기여할 계획입니다.

스피어엑스와 다른 우주망원경의 차별점

비교 항목	스피어엑스(SPHEREx)	제임스 웹 우주망원경(JWST)
관측 방식	광시야 관측	좁은 영역 심층 관측
관측 파장	0.75~5μm 적외선	0.6~28μm 적외선
주요 목적	3차원 우주 지도 제작 및 은하 진화 연구	초기 은하 및 행성 형성 연구
특징	102가지 색으로 하늘 전체를 4회 촬영	높은 해상도로 특정 천체 관측

이처럼 스피어엑스는 넓은 범위를 빠르게 스캔하며 우주의 전체적인 모습을 파악하는 데 특화되어 있습니다. 반면, 제임스 웹 우주망원경은 특정 영역을 고해상도로 연구하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

스피어엑스가 가져올 새로운 발견

스피어엑스는 2년 6개월 동안 전체 하늘을 4번 관측하며 우주의 기원과 진화, 은하 형성, 생명체 존재 가능성 등을 연구할 예정입니다. 특히, 102가지 색으로 하늘을 관측하는 능력은 천문학계에 새로운 지평을 열어줄 것입니다. 한국이 이 프로젝트에 적극적으로 참여하고 있다는 점에서도 의미가 크며, 향후 우주 연구 분야에서 더욱 중요한 역할을 담당할 것으로 기대됩니다.

스피어엑스가 밝혀낼 새로운 발견들이 인류의 우주 탐사에 어떤 영향을 미칠지, 앞으로의 연구 결과가 더욱 기대됩니다.