제임스웹 우주망원경, 4개 광학기기 미러 정렬 완료 (영상)

문광주 기자 / 기사승인 : 2022-04-30 12:17:59
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- James Webb 망원경은 조정 단계를 성공적으로 완료
- 4개의 광학 기기 모두 선명한 이미지를 제공
- 망원경은 약 2개월 안에 과학적 작동 시작

제임스-웹-망원경은 미세한 부분을 본다.
4개의 광학 기기 모두에 대한 미러 정렬 완료


가장 중요한 작업이 완료됐다.
James Webb 망원경은 조정 단계를 성공적으로 완료했다. NASA 보고에 따르면 4개의 광학 기기 모두 선명한 이미지를 제공한다. 이를 위해 지난 몇 주 동안 기본 미러의 18개 미러 세그먼트(segment)와 나머지 광학 구성 요소가 몇 나노미터 이내로 정렬되고 미세 조정됐다. 이제 4개의 장비 내에서 자세한 테스트가 수행되며, 그 후 망원경은 약 2개월 안에 과학적 작동을 시작할 수 있다. 

▲ James Webb 우주 망원경의 모든 광학 기기는 최근 초점을 맞췄다. © NASA/STScI

제임스-웹-우주 망원경은 우주의 과거를 그 어떤 기기보다 더 자세히 들여다볼 것이다. 동시에 망원경의 고해상도 적외선 광학 장치는 은하계의 가장 미세한 부분을 보여주거나 외계 행성의 대기를 분석할 수 있다. 그러나 이를 위한 전제 조건은 6.50m 기본 미러의 18개 부분과 수많은 다른 광학 구성 요소가 서로 정확하게 일치해야 한다는 것이다.

거울 및 광학 장치의 미세 조정

2022년 1월 말에 우주 망원경이 150만 킬로미터 떨어진 라그랑주 점(point) 2 주변의 궤도에 진입한 후 NASA는 망원경의 복잡한 보정을 시작했다. 이를 위해 지상 과학자팀은 먼저 18개의 주 거울과 4개의 광학 기기 중 하나를 사용해 참조 별을 기록했다. 미세 조정하기 전에 이 이미지는 세그먼트가 아직 단일 합성 이미지를 형성하도록 정렬되지 않았기 때문에 별의 18개의 흐릿한 복사본을 보여주었다.

이 중요한 미세 조정이 이제 완료됐다.
지난 몇 주 동안 거울과 광학 부품은 초기의 흐릿한 이미지가 선명하고 상세한 이미지가 되도록 보정됐다. 우주 망원경은 이제 4개의 과학 장비 각각으로 명확하게 볼 수 있으며 NASA에 따르면 여기에서도 모든 기대치를 넘어섰다. Ball Aerospace의 스콧 액턴(Scott Acton)은 "이 이미지만으로도 우주에 대한 나의 관점이 근본적으로 바뀌었다“고 말했다.
▲ 보정 후 Webb 기기의 이미지를 테스트한다. © NASA/STScI

NIRCAm에서 미세 유도 센서까지

여기에 표시된 테스트 이미지는 Webb 망원경의 각 기기로 촬영한 우리 이웃 은하 중 하나인 대마젤란 성운의 별이 풍부한 지역을 보여준다. 상단 중앙에서 근적외선 카메라(NIRCam)는 2㎛(마이크로미터)의 파장에서 대상 영역을 보여주고, 오른쪽은 1.5㎛에서 근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(NIRISS)와 중적외선 기기(MIRI)의 이미지다. ) 7.7 마이크로미터에서 파장을 확인했다.

Webb 망원경에는 이 세 가지 기본 이미징 장비 외에도 NIRSpec(근적외선 분광기)이 있다. 이 분광기는 캡처된 적외선의 스펙트럼 분석을 주요 작업으로 하는 많은 작은 슬릿 조리개가 장착된 분광기다. 그럼에도 NIRSpec은 보정 목적으로 이미지를 제공할 수도 있다. 여기 왼쪽에 1.1마이크론의 파장이 표시된다.
아래는 우주 망원경을 목표물과 정렬하는 데 사용되는 미세 유도 센서의 두 이미지다. 따라서 고해상도보다는 정확한 타겟팅을 위해 설계됐다.

기기 내의 최종 테스트는 다음과 같다.

모든 광학 부품의 성공적인 미세 조정으로 망원경 보정의 가장 중요한 단계가 완료된다. 우주로 보낸 가장 큰 우주 망원경은 선명하게 본다. 예상대로 Webb 망원경의 대형 거울은 빛을 각 광학 기기에 집중시킨 다음 이를 사용해 각각의 이미지를 생성한다.

<이것이 James Webb 망원경이 보정된 방식이다. © NASA/GSFC>


다음 단계에서 개별 기기를 담당하는 팀은 이제 구성 요소에 대한 최종 테스트를 수행하게 된다. 왜냐하면 개별 분광기, 카메라 및 센서도 많은 렌즈, 마스크, 필터 및 기타 구성 요소로 구성돼 현재 확인하고 추가로 검사하고 보정해야 하기 때문이다. 약 2개월 안에 이 작업도 완료되고 James Webb 망원경이 과학적 작동을 시작할 것이다.
출처: NASA/고다드 우주 비행 센터

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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