궤도 안착 후 노르웨이 지상국 교신…시험가동 돌입

"우주 생성·진화 풀어낼 실마리…다양한 글로벌 연구 가능"

한국천문연구원과 미국 항공우주국(NASA) 등이 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 발사 후 임무 궤도인 태양 동기궤도에 안착, 교신에까지 성공했다.

앞으로 2년여간 전체 하늘을 4번 관측, 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도를 만드는 데 도전한다.

12일 우주항공청에 따르면 스피어엑스는 이날 낮 12시 10분(한국 시간) 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 스페이스X 로켓 '팰컨9'에 실려 성공적으로 발사됐다.

이후 낮 12시 52분경 발사체에서 분리돼 임무 궤도인 고도 약 650km 태양동기궤도에 도달했다. 첫 교신에는 실패했지만 이후 오후 1시 30분경 NASA 근우주 네트워크인 노르웨이의 스발바르 제도 지상국 센터와의 교신에 성공했다.

스피어엑스는 발사 후 약 37일간 초기 운영 단계에 돌입해 광학 성능 검증(검교정)을 포함한 모든 시험 가동을 수행한다. 우주망원경 자세 정밀 제어, 자체 복사 냉각시스템으로 영하 210도 이하로 운영 온도를 확보하는 등 조치도 이뤄진다.

이후 망원경의 광학 및 분광 성능을 시험하는 작업도 진행한다. 이 기간 첫 시험 관측도 수행할 예정이다.

초기 운영 단계를 마친 후 스피어엑스는 약 25개월간 관측 임무를 수행할 예정이다. 지구 극궤도를 98분 주기로 하루 14.5바퀴 공전하며 우주를 600회 이상 촬영한다.

임무 운영 및 관제는 NASA의 고다드 우주비행센터와 제트추진연구소(NASA JPL)에서 총괄한다. 극지역 근처에 위치한 NASA 근우주 네트워크인 남극 '트롤(Troll)', 알래스카 '페어뱅크스', 칠레 '푼타 아레나스', 노르웨이 스발바르 제도 지상국 등과 통신한다.

한국 연구책임자인 정웅섭 천문연 책임연구원은 "스피어엑스의 적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화 단서를 얻을 수 있다"며 "우리나라뿐만이 아니라 전 세계 천문학자들이 이를 활용해 다양한 천체 연구를 수행할 수 있을 것"이라고 기대했다.

윤영빈 우주항공청장은 "스피어엑스의 성공적인 발사는 인류가 함께 풀어나가야 할 중요한 과제인 우주 초기의 빛 탐색과 은하 형성 과정에 있어 중대한 진전을 의미한다"며 "한국의 우주과학 분야 위상이 한층 높아졌음을 보여준다"고 말했다.

한편 스피어엑스는 제임스웹 우주망원경처럼 적외선 영상분광 탐사 방식을 쓴다. 천문연은 공동개발에 참여한 유일한 국제 협력 기관으로, 전체 예산의 5% 정도인 약 150억 원을 투입했다. 구체적으로 극저온 진공챔버 등을 프로젝트에 공급했으며, 관측 데이터를 활용한 연구에도 협력한다.

스피어엑스는 우주 탄생(빅뱅) 초창기 생성 은하까지 추적, 세계 최초로 천체 전 영역 관측에 도전한다.