허블 우주 망원경과 나로호의 발사 실패

 

허블 우주 망원경과 나로호의 발사 실패

2002년부터 진행해 온 나로호의 3차 발사가 또 실패했다. '양치기 소년'이니 '10번째 실패'라는 자조적인 비아냥 거림이 인터넷에 넘쳐나고 있으나, 한편으로는 그만큼 우주개발이라는 장벽이 높다는 걸 실감하게 한다.

 

 

그래도 나로호 3차 발사를 지켜보던 많은 눈들이 카운트다운 직전인 16분 52초 전에 멈춰 버린 나로호의 허망한 모습에 실망감을 금할 수 없음은 어쩔 수 없을 것이다.

우리나라의 우주를 향한 나로호 계획은 21세기 초에 시작되었다. 2002년부터 시작했으니 벌써 11년이 지났다. 그리고 나로호는 러시아와 우리나라 기술력의 합작품이며 우주선의 1차 추진을 담당한 1단 로켓 부분은 러시아의 기술력이다.

그러기에 2020년에 순수 우리 기술로 만든 우주선을 쏘아 올린다는 계획은 오늘의 실패가 좋은 약이 되기를 바라지만 그리 녹녹치 않은 여정이 될 것 같다.

 

허블우주망원경의 탄생

나로호의 실패만큼이나 우주개발 선진국인 나라들의 기술력이 대단함을 다시한번 절감하며, 1946년 천문학자 라이만 스피치의 발상은 반세기도 훨씬 지난 지금 더욱 위대하게 느껴진다. 

그의 생각은 큰 망원경을 만들어 우주에 올린다는 생각이었다. 실제로 인공위성을 처음으로 쏘아올린 것은 그로부터 10년이나 더 지난 뒤였으니 망원경을 우주로 쏘아 올린다는 생각은 그 당시 매우 어리석은 발상이었다.

그러나 지금은 많은 나라들이 우주에 망원경을 띄우기 위해 수십억 달러를 쓰고 있으니 라이만 스피치의 어리석은 발상은 훌륭한 아이디어였음이 증명되었다. 그 어리석은 발상이 이뤄낸 결과가 바로 그 유명한 허블우주망원경(Hubble space telescope)이다.

 

 

허블우주망원경은 무게 12.2t, 주거울 지름 2.4m, 경통 길이 약 13m의 반사망원경이다. 1990년 4월 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구상공 610km 궤도에 진입하여 우주관측 활동을 시작하였다. 관찰 가능한 파장영역은 110∼1,100nm이며, 지구에 설치된 고성능 망원경들과 비교해 해상도는 10∼30배, 감도는 50∼100배로, 지구상에 설치된 망원경보다 50배 이상 미세한 부분까지 관찰할 수 있다. <자료 : 네이버 백과사전>

그런데 대부분 허블망원경이라는 이름은 들어 봤지만 허블망원경에 대하여 구체적인 내용은 잘 모른다. 허블망원경의 크기가 어느 정도인지, 허블망원경이 우주 어디에 있는지, 그리고 어떻게 작동하는지 등에 대하여 정확히 알지 못하며 허블망원경은 그저 색다른 무엇일거라는 정도로 생각한다.

 

허블망원경의 실체

첫째, 허블망원경은 렌즈가 아닌 반사경을 사용한다.

CNN은 허블망원경을 묘사할 때 '허블 렌즈 앞에서 별들이 폭발한다'라고 기사 제목을 단다. 그러나 허블에는 렌즈가 없다. 대부분의 거대 망원경처럼 허블은 빛을 모으고 초점을 맺는 반사경만 있다. 렌즈는 소형망원경에서는 유리하지만 크기가 대략 0.5미터를 넘어가면 단점이 많아진다.  큰 렌즈는 대단히 무거워서 사용하기가 어렵다.

둘째, 허블망원의 크기는 학교버스만 하다.

허블 망원경의 주 반사경의 크기는 2.4미터이다. 실제로 허블망원경보다 큰 망원경이 있다. 파사데나의 팔로마 천문대에 있는 헤일 망원경은 크기가 5미터이며 이것은 1936년에 만들어졌다. 그러나 허블이 지상에 있는 망원경만큼 크지 않은 이유는 우주로 올리기 어렵기 때문이다. 또 허블의 반사경은 기본적으로 하나의 거대한 거울이므로 대단히 무겁다.

그래도 허블의 크기는 대략 학교버스만 하니 작은 크기는 아니며, 거울(반사경)을 조금 더 크게 만들었다면 망원경을 지지하기 위한 궤도 위성 자체도 더 커져야 하므로 우주왕복선으로 우주로 올리기는 불가능했을 것이다.

셋째, 허블망원경은 어두운 대상을 검출한다.

망원경의 중요한 기능이 보고자 하는 대상을 확대해 가까운 곳에서 보는 것처럼 만들어주는 것이란 생각은 오해이며 사실이 아니다. 망원경을 크게 만드는 이유는 더 많은 빛을 모으기 위한 것이다. 반사경이 클수록 대상으로부터 더 많은 빛을 모을 수 있다. 그리고 더 많은 빛을 모을수록 더 어두운 대상까지 볼 수 있다.

맨눈으로는 대략 10,000개의 별을 볼 수 있지만 소형 망원경을 사용하면 100만 개 이상의 별을 볼 수 있다. 대형 망원경이라면 수십억 개의 별을 볼 수 있다. 대기권 위에 있는 허블은 대기의 방해로 볼 수 없는 어두운 별을 보다 쉽게 찾아낸다. 

허블은 맨눈으로 볼 수 있는 별보다 백억 배나 더 어두운 대상을 찾는다. 이것이 허블망원경을 지상에서 수백 킬로미터 위쪽으로 올려보낸 중요한 이유이다.  

 

 

허블우주망원경은 설치 이후 4번의 수리와 업그레이드를 통해 수명을 연장시켜왔으며 2004년 나사(NASA)에서는 허블우주망원경을 퇴역시키기로 하였으나 계속 유지시키자는 여론에 의하여 2009년 5월 미국 우주왕복선 애틀란티스호가 다섯 번째 수리를 위해 발사되었다.

최초 1990년 우주로 올라간 허블망원경의 수명은 약15년 정도로 예상했었다. 나로호의 발사 실패를 생각하니 우주과학기술에 있어서 우주개발 선진국과의 차이를 다시한번 실감하게 된다.