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[아하! 우주] 생명체 사는 외계 행성 찾아서…차세대 우주 망원경 프로젝트 공개

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▲ HabEx의 개념도. Credit: Scott Gaudi

미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 퇴역할 때까지 수천 개 이상의 외계 행성을 찾아냈다. 그리고 그 후계자인 TESS는 더 많은 외계 행성을 찾아낼 것으로 예상된다.

TESS는 케플러보다 강력한 성능으로 지구 크기의 외계 행성을 훨씬 많이 찾아낼 것으로 기대된다. 하지만 이 행성들이 지구와 비슷한 크기와 에너지를 받는다고 해서 반드시 생명체가 살기에 적합한 환경이라는 보장은 없다. 금성처럼 극단적인 온실효과로 생명체가 살 수 없는 뜨거운 환경이거나 혹은 화성처럼 춥고 건조한 행성일 수도 있기 때문이다.

행성 대기 구성 같은 상세한 정보를 얻기 위해서는 행성 자체의 빛을 직접 포착해 스펙트럼을 분석해야 한다. 그러나 지구같이 작은 행성은 별보다 수십억 배 어두워 현존하는 가장 강력한 망원경으로도 직접 관측이 어렵다.

하지만 과학자들은 이 문제를 극복할 신기술을 개발 중이다. 나사 제트 추진 연구소 (JPL) 및 협력 기관이 연구 중인 스타쉐이드 (Starshape)는 거대한 해바라기 형태의 차단막을 이용해 별빛을 가리고 별 주변의 희미한 행성을 포착하는 관측 기술이다.

최근 천문학자들은 더 구체적인 계획을 공개했다. 오하이오 주립대의 스콧 가우디(Scott Gaudi) 교수가 이끄는 HabEx (Habitable Exoplanet Observatory) 프로젝트 팀은 허블 우주 망원경보다 큰 4m 지름 주경을 지닌 우주 망원경과 이 망원경에서 7만 7000km 떨어진 52m 지름의 별빛 가림막을 제안했다. HabEx는 2020년대 나사의 차세대 탐사 계획인 차세대 거대 관측소 (next Great Observatory) 프로젝트의 일부로 제안됐다.

HabEx의 가장 큰 걸림돌은 비용이다. 연구팀이 추정한 비용은 70억 달러다. 하지만 과거에 없던 완전히 새로운 방식의 우주 망원경이기 때문에 비용이 얼마나 늘어나게 될지는 아무도 모른다.

현재 발사를 앞둔 제임스 웹 우주 망원경도 접었다 펼치는 새로운 형태의 우주 망원경으로 개발되면서 비용이 초기 예상보다 훨씬 늘어난 100억 달러에 근접한 상태다. 대형 우주 스타쉐이드 기술은 한 번도 시도된 적이 없어 개발 과정에서 비용이 천정부지로 치솟을 가능성이 있다.

따라서 나사는 이 계획의 타당성을 신중히 검토한 후 개발을 시작할 예정인데, 실제 개발은 아무리 빨라도 2021년 이후이며 발사는 2030년대가 될 것으로 예상된다.

HabEx 계획이 순항할지는 아직 판단하기 이르지만, 생명체가 거주 가능한 제2의 지구를 찾아내고 외계 생명체가 존재하는지 검증하는 것은 21세기 과학의 가장 큰 목표다.



오랜 세월 인류는 우주 저 너머에 지구 같은 행성과 지적 생명체가 있을 것이라고 상상했다. 과학자들은 HabEx 같은 대형 과학 프로젝트를 통해 상상을 현실로 바꿀 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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