제임스 웹 우주 망원경은 NASA, ESA, 캐나다 우주국(Canadian Space Agency; CSA)이 개발한 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경의 뒤를 잇는 우주 망원경으로, 주황색의 가시광선 부터 근적외선 및 적외선 영역의 관측을 수행합니다. 기존 지상 망원경이나 우주 망원경이 관측할 수 없었던 아주 먼 거리에 위치한 심우주 천체들을 관측하는 것이 주 목표 중 하나로, 이를 위해 적외선 관측 능력이 매우 뛰어나도록 설계되었습니다. 또한 외계 행성의 대기를 통과한 빛을 관측해서 외계 행성의 대기 조성 및 환경에 대해서 제대로 연구할 수 있을 것으로 기대됩니다. 제작에는 노스롭 그루먼이 주도적으로 참여하고 있습니다. 원래는 "차세대 우주 망원경(NGST; Next Generation Space Telescope)"이라 불렸으나, 2002년 NASA 제2대 국장인 제임스 에드윈 웹의 이름을 따서 현재 이름이 되었습니다.
2. 개발 배경
허블 우주 망원경이 1990년에 가동하기 시작하면서 NASA에서는 후계 망원경에 대한 논의가 시작되었습니다. 마침 세계적인 관심이 우주론으로 쏠린 것도 있었고, 올라가고 보니 너무나도 좋은 성능을 보여 준 탓에 일단 큰 걸 만들더라도 사이즈를 좀 줄여서 지구 밖으로 보내자는 여론이 조성되면서 1996년, 허블 망원경의 수명이 다할 것으로 예상되는 시기에 쏘아올릴 거대 우주 망원경을 계획하였습니다. 그리하여 허블 망원경이 볼 수 없는 더욱 깊은 우주를 볼 수 있는 망원경을 만들자는 일념하에 개발 프로젝트를 시작하였고, 2002년에 과거 아폴로 계획을 헌신적으로 지원했던 제임스 에드윈 웹 NASA 제2대 국장의 이름을 따 '제임스 웹 우주망원경(JWST)'으로 프로젝트명을 결정했습니다.
3. 주요 임무
초기의 우주 (Early Universe)
은하의 변천 (Galaxies over Time)
항성의 생명주기 (Star Lifecycle)
외계의 발견 (Other Worlds)
4. 발사
NASA
NASASpaceflight
4.1. 2022년
2월 10일: 제임스 웹 망원경(JWST)가 촬영 테스트를 시작했습니다. 큰곰자리의 별빛을 포착하는 데 성공했고, 셀카까지 찍었습니다. 앞으로 몇 달에 걸쳐서 주경 정렬을 한 후 본격적인 관측을 시작합니다.
3월 11일: 18개 주경의 초점 정렬을 실시한 후 시험 가동을 통하여 2MASS J17554042+655127을 촬영했습니다.
3월 18일: NASA에서 소모된 연료량을 계산한 결과 아리안 5가 매우 정확하게 궤도로 올려보내준 덕분에 자세 및 궤도 조정을 위해서 필요한 연료를 아낄 수 있게 되었습니다. 이 덕분에, 기존의 10년에서 20년으로 수명을 늘릴 수 있을 것으로 보고 있습니다.
3월 30일: 허블 우주 망원경이 지금까지 발견한 개별 항성 중 가장 먼 항성으로 추측하는 개체인 WHL0137-LS/Earendel을 발견하였습니다. 추후 이를 JWST가 자세히 관측할 계획입니다.
5월 9일: 스피처 우주 망원경과 동일하게 대마젤란은하를 찍은 사진의 해상도 비교샷이 업로드되었습니다.
6월 1일: NASA와 ESA는 JWST의 첫 공식 관측 사진이 7월 12일 공개된다고 발표했습니다. 다음 달 12일에 공개될 이미지와 자료는 천체의 특징을 가늠할 수 있는 화상군과 관측된 천체의 스펙트럼을 담은 분광 관측 데이터입니다.
6월 8일: JWST의 세그먼트 C3 주경이 5월 23일에서 25일 사이, 모래 알갱이보다 작은 크기의 미소 유성체(micrometeoroid)와 충돌한 것으로 나타났습니다. 이번이 JWST의 여정 시작 이후 5번째이자 가장 큰 미소 유성체 입자의 충돌로써 웹 망원경 관측 자료에서 작으나마 영향이 감지됐지만, 내달 12일 최초의 관측 사진을 공개하는 일정 등에 대한 영향은 일단 없다고 합니다.
6월 21일: 6월 넷째 주부터 일정이 잡힌 DD-ERS 프로그램 일부에 대해 관측에 나서고 있습니다. 이날 M92에 1.95시간을 할당하여 관측하였습니다.
6월 25일: 첫번째 관측 계획 사이클에 대해 공개되었습니다. 대부분 항성 주위를 가깝게 도는 불지옥 행성들입니다. 하지만 지구처럼 생명체 존재 가능성이 있는 행성도 관측대상에 포함되어 있습니다. 하나당 10~30시간 정도의 관측시간이 주어졌습니다.
7월 8일: NASA는 12일 온라인을 통해 풀 컬러 이미지와 분광 데이터로 최초 공개되는 JWST 관측 대상 목록을 공지했습니다. 그 가운데는 우리에게도 잘 알려진 용골자리성운(Carina Nebula), 남쪽고리성운(Southern Ring Nebula), 스테판 5중주(Stephan's Quintet)와 더불어 WASP-96 b와 SMACS 0723입니다.
7월 11일: 미국 동부 표준시 오후 5시 30분(한국 시간 12일, 오전 6시 30분), 조 바이든 대통령이 백악관에서 열리는 JWST Preview 행사에서 직접 최초의 JWST 풀 컬러 이미지로써 SMACS 0723(12일 발표 목록 중 하나) 은하단을 공개했습니다. 허블 망원경이 찍은 허블 울트라 딥 필드 시리즈의 후속기 버전이라고 할 수 있습니다. 고화질 이미지
7월 12일 : NASA는 NGC 3132를 포함한 제임스 웹 우주 망원경의 첫번째 관측 사진을 공개하였습니다.
7월 14일: 7월 12일 첫 이미지 및 분광 데이터 공개일로부터 대략 이틀이 지난 후 JWST의 커미셔닝 데이터가 모두 공개될 예정입니다.
4.2. 2023년
1월 31일: JWST Cycle 1(시운전 단계, Commissioning) 후속의 Cycle 2 과학 탐사용 세부 프로그램에 대한 천문학 전문가 집단의 제안서 접수를 마감합니다.
9월 30일: JWST Cycle 1 커미셔닝을 완료하고, 동년 10월부터 Cycle 2 탐사 프로그램을 개시할 예정입니다.
5. 허블 우주 망원경과의 차이
6. 장비
Integrated Science Instrument Module (ISIM, 통합 과학 장비 모듈)ISIM은 제임스 웹 우주 망원경의 뼈대이자 JWST가 탑재하고 있는 중요장비 4기에 전력과 컴퓨팅 리소스, 냉각 및 구조적 안정성을 제공하며 소재는 그래파이트-에폭시를 사용합니다.
Near InfraRed Camera (NIRCam, 근적외선 카메라)NIRCam은 0.6~5㎛의 근적외선을 관측하며, 시운전 및 정기 모니터링 과정에서 파면측정장치 역할을 하기도 합니다. 아리조나 대학교 주도로 개발되었습니다. 아래 사진은 NIRCam 모듈 안에 들어가는 휠 필터로써, NIRCam이 포착한 단색성이 강한 적외선 파장을 미세한 파장의 범위에 따라 다양한 색을 입혀 우리의 육안 상 컬러화된 이미지로 보이게 하는 핵심 장치입니다.
Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec, 근적외선 분광기)NIRSpec은 3.4×3.6 각분의 화각에서 최대 200개의 표적에 대하여 0.6~5㎛ 범위의 근적외선을 분광합니다. 점광원 스펙트럼을 얻기 위한 고정 슬릿 다섯 개와 퍼진 천체의 스펙트럼을 얻기 위한 슬라이스 타입 인테그럴 필드 유닛으로 구성되어 있습니다. 여섯 회절 격자를 통해 0.7~5㎛ 범위에서 분광 해상도 R=λ/Δλ=1400~3600인 고분해능 관측과 R=500~1300인 중간 분해능 관측이 가능하며, 프리즘을 통해 0.6~5㎛ 범위에서 저분해능(R=30~300) 관측이 가능합니다.
Fine Guidance Sensor and Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS, 정밀 지향 센서 및 근적외선 영상 장치 겸 무슬릿 분광기)정밀 지향 센서(FGS)와 근적외선 영상 장치 및 무슬릿 분광기(NIRISS)를 일체화한 장치. FGS는 망원경이 표적을 정확히 지향하여 품질 좋은 이미지를 얻을 수 있도록 망원경의 자세를 정밀하게 제어하는 데 필요한 장치다. NIRISS는 0.8~5㎛의 근적외선을 관측하며 미국과 다수의 유럽 국가들과 함께 JWST를 제작하기 위한 국제 프로젝트의 일환으로 캐나다 우주국 주도에 의해 개발되었습니다.
댓글