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허블 우주망원경은 560km 궤도에서 매년 1.5km 씩 높이가 낮아지고 있다.
미세한 운석충돌과 극심한 온도변화로 외피, 전자장치, 자이로스코프가 손상되기 쉽다.
임무완료하면 지구로 내려오든지 혹은 궤도를 더 올려 고정시키는 방법을 고려 중이다.
후임자는 2021년 부터 거울직경 6.5m가진 제임스웹 우주망원경(JWST)이 일부 임무,
2025년 부터 ATLAST 계획 중이다.

허블의 은퇴와 후임자

지금까지 허블은 30년간의 서비스에도 불구하고 여전히 최적의 상태로 작동하고 있다.
그러나 그런 식으로 유지되지 않는다. 2011년 우주 왕복선 프로그램이 종료된 이후로 허블의 시절에도 번호가 매겨졌다. 유지 보수 및 유인 서비스 임무가 없으면 우주 망원경은 매우 점진적이지만 사망에 이를 수 있다.

▲ 허블 망원경은 매년 약 1.5km씩 높이가 낮아지고 있다. © NASA / STScI

임무 끝은 사전 프로그래밍 된다.

우주의 열악한 조건에 노출되면 전자 장치와 자이로스코프가 특히 손상되기 쉽다.
미세한 운석은 태양의 돛과 외피를 강타하고, 태양열과 밤의 추위 사이의 끊임없는 온도변화로 재료에 문제가 발생한다. 모든 구성 요소와 장비가 손상없이 견디더라도 망원경은 중력을 벗어나지 않는다.

560km 높이의 궤도에서 망원경은 대기권보다 훨씬 멀리서 날고 있지만 그 곳에는 잔류 가스 도 있다. 시간이 지남에 따라 그들은 시간당 약 2만7000 킬로미터로 지구 주위를 달리는 전망대를 느리게 한다. 이것은 궤도를 바꾸고, 허블 싱크는 매년 약 1.5km 낮아진다.
NASA는 2037년경에 마지막 시간이 올 것이라고 추정했다. 우주 망원경은 너무 깊이 대기에 들어갔다.

▲ 마지막 정비 기간 동안 우주 비행사는 망원경의 뒤쪽 끝에 도킹 링을 설치해 탐사선을 연결할 수있었다. © NASA / STScI

충돌 방지 또는 Park 궤도로 제어 가능할까

여기서 문제는, 약 12톤의 무게로 허블은 너무 커서 대기에서 완전히 타지 않는다.
이물질이 사람이 거주하는 지역으로 떨어지지 않도록 NASA가 개입해야 한다.
망원경을 대기로 향하게 하는 무인 탐사선을 보낼 수 있어 파편이 태평양으로 따라 내려오게 한다. 이를 위해 2009년 마지막 서비스 임무 동안 도킹 시설이 설치되었다.

또 다른 가능성은 허블 망원경을 무인 탐사선과 함께 안정적인 궤도로 밀어 넣고 그곳에 고정으로 주차시키는 방법이다. 이론적으로 인공위성으로 수십 년 또는 수 세기 동안 궤도를 돌 수 있다. NASA 대변인 드웨인 브라운(Dwayne Brown)은 “시간이 다가오면 사용할 방법을 결정할 것이다. 하드웨어가 작동하는 동안 우리는 허블을 계속 운영하고 과학적 데이터를 계속 제공할 수 있게 될 것이다”고 설명했다.

허블의 후임자

허블의 후임자는 이미 확실하다.
제임스 웹 우주 망원경(JWST, James Webb Space Telescope)은 2021년부터 허블의 임무 중 적어도 일부를 인수 할 것으로 예상된다. 지름 6.5m의 주 거울은 우주를 더 깊이 그리고 더 먼 과거를 볼 수 있게 한다. 천문학자들은 JWST를 사용해 모든 종류의 은하를 포착 할 수 있기를 바라고 있다.

▲ 제임스 웹 우주 망원경은 2021년 부터 허블의 임무를 일부 수행할 것이다. © ESA

그러나 JWST는 적외선 범위에서만 작동하므로 Hubble 기기의 전체 범위를 다루지는 않는다. 그러므로 만능이 아닌 전문가다. JWST는 자외선 및 가시광선에서 허블의 성능 및 해상도를 대체 할 수 없다.

우주 망원경 과학 연구소(STScI, Space Telescope Science Institute)는 다른 우주 망원경인 ATLAST(Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope)에 대한 제안을 제출했다. 허블처럼, 이것은 UV에서 근적외선으로 가야하지만 더 높은 해상도를 가져야 한다. 그러나 이 계획은 가장 빨라야 2025년부터 시행될 것이다.
그때까지 천문학자들은 허블 우주 망원경이 가능한 한 오래 지속되기를 소망해야 한다.

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[더사이언스플러스=문광주 기자]

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