“인류의 눈” 제임스 웹, 최고 난도 작업의 차양막 전개 성공!
50여 개에 이르는 제임스 웹 우주망원경 전개 작업 중 최고의 난이도를 자랑하는 태양의 차양막이 드디어 완벽하게 전개됐다.
100억달러 규모의 우주천문대는 12월 31일 거대한 태양의 차양막 확대를 비롯해 2개의 침대를 순차적으로 전개해 5층 구조의 가리개를 조심스럽게 펼쳤다.
다이아몬드처럼 밝게 빛나라. 팀원은 웹 트위터 계정을 통해 어젯밤 밝혔다.
차양막은 초기 우주에서 오는 미열신호를 찾기 위해 12월 25일 발사된 웹의 가장 중요하고 복잡한 기능 중 하나다.
이런 신호를 감지하려면 웹기기와 광학장치를 극도로 차갑게 유지해야 하는데 태양의 차폐막이 햇빛을 가림으로써 웹을 절대온도에 가깝도록 차갑게 유지시켜 준다.
반짝이는 은색 방패는 완전히 펼쳤을 때 길이 21.2m, 폭 14.2m로 거의 테니스장 같다.
따라서 하나하나 접힌 채 로켓의 페이로드 페어링 안에 탑재됐다.
웹이 우주로 진출한 뒤 눈가리개가 펼쳐지도록 설계된 것이다.
태양의 차양막은 무척 복잡하고 정교한 과정에서 자칫 잘못되면 웹 미션은 100억달러를 우주공간에 뿌리고 막을 내리게 된다.
주계약자인 노스롭 그루먼에 근무하는 웹시스템 엔지니어 크리스털 푸가는 웹실드 구조 안에는 140개의 이탈 장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 총 400m의 케이블 90개와 8개의 전개 모터가 있으며 이 모든 것이 5장의 전개 장치가 계획대로 전개되도록 작동해야 한다고 설명했다.
태양 가리개 전개 작업은 웹이 5층 구조의 가리개를 고정하는 2개의 팔레트를 내린 12월 28일 시작돼 이후 며칠간 추가 단계를 거쳤다.
예를 들어 12월 30일 웹은 우주로 발사하는 동안 안대를 보호하던 덮개를 벗었다.
그 덮개는 31일의 작업을 다소 복잡하게 했다.
웹 팀은 계획대로 침대 커버가 완전히 감겨 있는지 확인하기 위해 몇 시간 동안 침대를 늦춰야 했다.
메릴랜드주 그린벨트에 있는 미 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터의 통신실 차장 패트릭 린치는 23일 블로그 포스트에서 덮개를 감았음을 표시하는 스위치가 작동하지 않았다고 밝혔다.
그러나 2차, 3차 감지 수단이 눈가림이 제거됐다는 사실을 알려줬다고 린치는 덧붙였다.
「온도 데이터는 센서를 통해서 햇빛을 차단하는 차양 커버가 퍼져, 자이로스코프 센서는 차양 커버 해제 장치가 활성화하는 것과 일치하는 동작을 나타냈다」라고 설명한다.
웹팀은 오후 1시 30분 (이하 미국 동부시간)에 왼쪽 미들걸베드를 전개하기 시작해 오후 4시 49분에 종료하고, 오후 6시 31분에 우현걸베드가 전개돼 오후 10시 13분경 완료됐다고 밝혔다.
눈가리개를 펴는 것은 커다란 이정표여서 팀원들은 금요일 성공 후 크게 안도의 한숨을 내쉬고 있을 것이다.
그러나 막의 전개작업은 아직 완료되지 않았다.
5장의 얇은 캡톤실드는 미션 팀이 주말에 수행하는 것을 목표로 하는 적절한 장력을 유지해야 한다.
이 작업이 완료되면 웹의 보조경과 폭이 6.5m인 주경을 전개하는 데 초점이 맞춰진다.
이 작업은 이르면 1월 7일까지 완료될 것으로 예상되지만 지상관제소에서 요원들이 직접 작업을 하기 때문에 일정이 다소 늦춰질 수도 있다.
따라서 해당 목표가 충족되지 못하더라도 놀라거나 걱정할 필요는 없다.
거울을 적절한 위치에 고정시키면 웹의 복잡한 기본 전개 단계는 끝난다.
다음의 주요 이정표는 발사 후 29일간 예정된 엔진 분사이며 웹은 최종 목적지인 태양-지구 라그랑주 2지점(L2) 주변의 궤도에 진입하게 된다.
지구로부터의 거리는, 지구-달의 거리의 약 4배인 150만 km이다.
웹팀원들은 망원경이 L2에 도착한 뒤에도 여전히 할 일이 많다.
예를 들어 웹의 주경 18개를 정확히 정렬해 각 장미경이 단일 집광표면으로 기능하도록 하는 고난도 작업이 기다리고 있다.
거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다.
덧붙여서 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다.
정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 여름에 시작될 것으로 예상된다.
그 후 적어도 5년간 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고 주변 외계 행성의 대기에서 생명체의 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측 활동을 하게 된다.
