2022년 1월 8일, 틀림없이 인류의 가장 위대한 공학적 성취가 지구에서 약 50만 마일 떨어진 곳에 결실을 맺었습니다. 20년의 개발 기간, 100억 달러의 지출, 그리고 14일 간의 정교한 하이테크 종이접기 작업이 끝난 후 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 완전히 참여했습니다.
에서 성공적으로 시작한 후 크리스마스 날 프랑스령 기아나의 기아나 우주 센터 Ariane 5 로켓 페어링에서 접힌 상태에서 엔지니어는 50개의 움직이는 부품과 178개의 해제 핀을 원격으로 제어했습니다. Webb를 최종 구성에 넣으려면 모든 것이 순서대로 올바르게 발생해야 했습니다. 그것은 효과가 있었다.
1월 24일 월요일, 30일 간의 우주 여행 끝에 Webb는 최종 목적지에 도착합니다. 실현된 꿈? 아직 아님. 이것은 다음에 일어나는 일입니다.
웹이란?
Webb는 지금까지 건설된 것 중 가장 크고 가장 진보된 우주 관측소입니다. 허블보다 약 100배 더 강력한 Webb는 70피트 테니스 코트 크기입니다. 거대한 21.6피트 기본 거울(허블의 8피트 기본 거울까지)은 초강력 베릴륨으로 만들어졌으며 18개의 육각 세그먼트로 구성되어 있습니다.
모든 망원경은 타임머신입니다… Webb가 감지하는 모든 광자는 오래된 빛이지만 적외선 망원경이기 때문에 가장 오래되고 가장 오래된 빛을 감지합니다.
각 부분은 금으로 덮여있어 적외선을 반사하기에 적합합니다. 이것이 웹과 허블의 주요 차이점입니다. 가시광선과 자외선으로 우주를 보는 허블과 달리 Webb는 고대의 뻗어 있는 적외선을 포착합니다. 그것은 더 큰 거울과 결합되어 천문학자들이 이전에 할 수 있었던 것보다 더 먼 과거를 볼 수 있음을 의미합니다.
Webb는 정말 과거로 돌아갈까요?
모든 망원경은 타임머신입니다. 당신이 보는 모든 별의 빛은 오래되었고 당신에게 도달하기 위해 아주 멀리 여행했습니다. 태양의 빛도 8분 20초의 나이입니다. 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스는 8.6광년 떨어져 있습니다. 이는 빛이 8.6년 동안 초당 186,000마일로 이동하여 눈에 도달했음을 의미합니다.
모든 광자 웹은 오래된 빛을 감지하지만 적외선 망원경이기 때문에 가장 오래되고 가장 오래된 빛을 감지합니다. 적외선은 가시광선보다 파장이 긴 전자기 복사이므로 사람의 눈으로는 감지할 수 없습니다.
최초의 별과 은하가 형성된 138억 년 전 빅뱅 직후에 방출된 우주에서 가장 오래된 빛은 우주의 팽창에 의해 늘어나서 짙은 붉은색을 띠고 있습니다. 실제로 너무 붉어서 가시광선 스펙트럼에서 완전히 떨어져 적외선 스펙트럼으로 들어갑니다.
Webb는 빅뱅 이후 수억 년 후의 최초의 별과 은하를 연구할 수 있을 것이며, 이는 다른 어떤 망원경도 할 수 없었던 일입니다. 그것이 웹이 만들어진 이유입니다.
웹은 어디에 있습니까?
그만큼 웹 망원경은 현재 여기에 있습니다. 육안으로 보기에는 너무 작고 희미하지만 밤에 조심하면 Webb가 거기에 있을 것입니다. 그것은 현재 Orion’s Belt의 약간 동쪽에 있는 Monoceros의 별자리. Webb는 항상 우리 행성의 밤에 있을 예정이므로 항상 깊은 우주를 명확하게 볼 수 있습니다.
Webb는 지구에서 150만 킬로미터로 알려진 곳까지 여행했습니다. 두 번째 라그랑주 포인트(L2). 이것은 지구와 관련하여 우주에서 매우 중요한 위치입니다.
이탈리아 수학자의 이름을 따서 명명된 L2는 태양에서 멀리 떨어진 지구 반대편에 있는 중력 균형 지점(지구에서 달까지 거리의 약 4배)입니다. 여기서 지구와 태양의 중력이 결합하여 상대적으로 안정적인 위치.
그것은 Webb가 태양, 지구, 달을 항상 뒤에 두고 태양 전지판을 뒤쪽으로 향하게 하는 동시에 강력한 거울이 5개의 테니스 코트 크기의 선실드 패널에 의해 햇빛으로부터 보호되는 장소입니다. L2는 또한 우리가 쉬운 통신을 유지하기에 충분히 지구와 가깝기 때문에 편리한 장소입니다.
Webb는 지구 궤도를 도는 동안 우주를 내다보는 대부분의 우주 망원경(허블 포함)과 다릅니다. 따라서 허블은 몇 년 전에 광학적 이상으로 발사된 후 1993년 우주 왕복선 우주비행사들에 의해 수리된 것으로 유명하지만 Webb는 너무 멀리 떨어져 있어 문제가 발생하면 고칠 수 없습니다.
그러나 혼자가 아닙니다. 유럽 우주국의 가이아 3D 항성 매퍼는 지금 L2 궤도를 돌고 있으며, 로마 우주 망원경 2027년에 도착합니다.
웹은 이제 무엇을 할 것인가?
전망대의 기계적 전개가 완료되자 엔지니어들은 거울을 정렬하기 시작했습니다. 18개의 1차 미러 세그먼트와 2차 미러 각각을 시작 구성에서 원격으로 이동하여 Webb의 1차 미러의 전체 모양을 설정하기 위해 각 미러 세그먼트의 곡률을 수정합니다.
NASA는 4월 24일까지 18개의 육각형 금으로 덮인 베릴륨 세그먼트를 정렬하여 Webb의 기본 거울을 만들 수 있다고 말합니다.
“이 망원경은 기본적으로 준비되지 않았으며 첫 번째 이미지가 보기 흉할 것입니다. 흐릿해질 것입니다.” 제인 릭비가 말했다, Webb Operations Project 과학자, NASA Goddard 우주 비행 센터, 1월 언론 브리핑에서. 엔지니어는 하나의 망원경 이미지로 함께 연결해야 하는 18개의 이미지를 효과적으로 갖게 됩니다.
힘든 작업이 될 것입니다. Rigby는 “우리는 밀리미터 단위의 거울부터 시작하여 코로나바이러스보다 작은 크기인 10나노미터 이내로 정렬되도록 운전하고 있습니다.”라고 말했습니다. “시간이 많이 소요되는 매우 의도적인 과정입니다.”
이 과정이 끝나면 3월 중순이나 그 무렵에 엔지니어가 Webb가 망원경을 적절하게 시준하고 초점을 맞추기 위해 밝은 별을 가리키도록 하는 데 약 2개월이 걸립니다. 그런 다음 테스트하고 커미션합니다. 웹의 네 가지 주요 과학 도구 화씨 -370도/섭씨 -223도까지 냉각됩니다.
NASA는 Webb의 첫 번째 쇼피스 사진을 발사 후 약 5개월 후, 일단 시운전이 종료되면 현재 시간 기준으로 5월 말일 것으로 예상한다고 밝혔습니다.
Rigby는 “우리는 세계가 보는 첫 번째 이미지가 이 100억 달러짜리 망원경의 가치를 제대로 나타내도록 하고 싶습니다.”라고 말했습니다. 그녀는 “와우” 이미지가 정확히 무엇인지에 대해 그리지는 않았지만 다음과 같은 고전적인 허블 이미지에서 Webb의 심층 적외선 오버레이를 볼 것으로 기대합니다. 말머리 성운 그리고 창조의 기둥.
Webb가 목적지에 안전하게 도착하면 이제 천문학의 새로운 시대를 기대할 수 있습니다.
- Webb 망원경의 ‘해야 할 일’ 목록에는 무엇이 있습니까?
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”