허블 우주 망원경

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Hubble Space Telescope

1 소개

현역 최고령 우주 망원경이자, 우주 망원경계의 전설이자 우주를 바라보는 지구의 눈
ISS와 더불어 우주왕복선이 남긴 위대한 유산

허블 우주 망원경(이하 허블로 칭함)은 1990년 4월 24일 NASA가 궤도에 올린 인공위성으로서 자체가 거대한 망원경이다. 지구상 559km 상을 돌며 96분마다 한 번씩 지구 궤도를 돌고 있다. 이름은 팽창 우주론을 제창했던, 미국 천문학의 태두라고 할 수 있는 에드윈 허블(Edwin Powell Hubble, 1889-1953)에서 따왔다. 발사한 지 26년이 지난 현재도 여러 차례 우주왕복선을 투입[1]하여 대대적인 보수 작업을 펼친 덕에 2021년까지는 사용 가능하다고 한다.

2 구성

길이가 13m나 되며 렌즈의 구경만 2.4m에 달하는 등, 인공위성으로서는 매우 큰 편이기 때문에 일반 발사체에 실려 궤도에 올라가지 않고 우주왕복선 미션인 STS-31 디스커버리에서 궤도에 전개되었다.[2][3] 취 이 당시 STS-31 미션의 파일럿이었던 찰스 볼든은 이후 버락 후세인 오바마 행정부에서 NASA 국장에 임명되었다. NASA에서는 25주년을 나름대로 성대하게 기념하려는데 오야붕이 그때 임무를 수행한 인물이라 좀 골룸한 모양(...)

발사 직후에 광학장치에 문제가 발견되어[4] 뿌연 사진만 전송, 수 십 억불 들여 헛짓거리 했다고 비판을 받았으나, NASA는 이를 바로잡기 위해 우주왕복선을 보내 다섯 차례 수리했고, 소프트웨어적으로도 여러가지 스킬을 써서 현재는 매우 선명한 사진을 지구로 보내오고 있다.

수리가 어떻게 진행되었는지 궁금하다면 위와 같은 우주인들의 미션 보고 프레젠테이션 영상을 찾아보자. 어떻게 검색해야 할지 모른다면, 허블을 수리한 미션들은 역대 총 5회 있었음을 상기하자. STS-61(엔데버), STS-82(디스커버리), STS-103(디스커버리)[5], STS-109(컬럼비아)[6], STS-125(아틀란티스)로, 일찍이 잃은 챌린저를 제외한 모든 오비터들이 최소 한 번씩 허블에 갔다온 셈. NASA 특유의 골때리는 미션 명명법을 못 외우겠다면 그냥 엔데버 허블 등의 검색어로 찾아봐도 얼추 나온다. 참고로, 마지막 미션인 STS-125는 미션을 발사 과정부터 IMAX 3D 영화로 만들어서 레오나르도 디카프리오를 나레이터로 데려와서 블루레이로 출시하기도 했다. 한국어판은 안철수가 맡았다.

보정 전(왼쪽) 보정 후의 M-100 은하 사진.

3 특징

대기권의 간섭을 거의 받지 않기 때문에 지구상에서는 얻기가 힘든 선명한 사진을 전송하고 있다. 지구 대기에 의한 효과를 무시한다는 점은 천문학에서는 거의 치트키에 가까운 장점인데, 허블 망원경보다 2~3배 큰 지상 거대 망원경들이 이 효과를 줄이기 위해 별 짓을 다해도[7] 쏘아올린 지 25년이 넘은 이 망원경의 해상도를 따라가지 못하고 있다는 점만 봐도 알 수 있다. 멀리 있는 천체의 형태를 구분하는 능력인 분해능에 한해서는 넘사벽에 가깝다. 단, 크기의 한계가 있다 보니 지상 망원경들에 비해 집광력이 떨어져서 어두운 천체를 관측하기 위해서는 며칠간의 긴 노출을 필요로 하기도 한다. 11일에 걸친 노출을 통해 만들어진 허블 울트라 딥 필드가 대표적이다.

4 차기 망원경

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현재 NSA와 관련된 기술협력부서인 NRO(국가정찰국)에서 구세대 모델이라고 안 쓰고 창고에 처박아 두었던 광학첩보위성 2대를 기부받았다. 키홀 11세대 버전이라고 하며[8], 주 렌즈 크기는 동일하지만 시야각은 100배/초점은 더욱 또렷하게 맞출 수 있다는 듯하다. NASA에서는 그간 '찬드라' X선 우주망원경, '스피처' 적외선 우주망원경을 운용하고 '제임스 웹 적외선 우주 망원경 등도 계획하고 있지만, 가시광선용 망원경은 딱히 후계기가 없어서 염려했는데 NSA 덕분에 그 문제가 해결된 것. 천문학적인 예산을 써대는 NASA조차도, 미국의 국방/안보부서에 비하면, 새발의 피 수준의 예산밖에 안쓰는 셈이다. 다만, 보안 모듈 교체 및 우주 이송을 위한 시스템 개발에 6년 이상 소요될 듯으로 보인다. 이들이 우주에 올라가고 나면 허블 우주 망원경은 태평양으로 폐기될 예정이다. 원래는 2000년대 전후로 STS-144라는, 허블을 안전하게 회수해서 스미소니언 항공우주박물관에 전시한다!는 페이퍼 플랜이 있었지만, 솔직히 그거 하나만을 위해 이 비싼 우주왕복선을 발사하는 건 돈지랄이잖아(...) 결국 STS-107 컬럼비아 참사로 이 미션에 예정되었던 컬럼비아 오비터를 잃어버리며 계획은 취소.[9] 사실 컬럼비아로 2년간 셔틀 계획이 싹 정지된 것을 감안하면 2000년대 후반 내지 2010년대 초반에 회수해올 예정이었던 것으로 추측되는데, 정작 2015년에도 허블은 제 기능을 하고 있다.

마지막 서비스 미션인 STS-125는 수리도 수리지만 천문학계의 눈물겨운 대국민 호소, 그리고 STS-400이라는 엄청난 비상 구조 작전으로도 유명하다. 영화 그래비티는 이 미션의 배경을 기반으로 근미래의 허블 수리 미션이라는 상황을 설정하며 창작되었는데, STS-125 당시 NASA가 그리도 두려워하던 우주왕복선의 승무원들이 허블을 수리하다가 우주 쓰레기가 날아오는 상황이 실제로 벌어진다. 망원경 자체도 끔살... 천문학자들이 절망합니다.

5 대중매체에서의 등장

문명 5의 확장팩 멋진 신세계에서 불가사의로 등장하는데, 명성답게 과학자 위인을 2명이나 소환하고 우주선 생산을 빠르게해주는 효과가 있다.

단편영화 Kung Fury에서는 초반 전투신에서 잠깐 나오는데 크게 손상되어 버린다. 근데 이 작품의 배경이 1985년(...)이다. 애초에 하나부터 열까지 일부러 말도 안되게 만든 작품이니...

영화 아마겟돈 초반부에서 미국 대통령이 지구로 날아오는 소행성을 관측하기 위해 허블 망원경을 가동하라고 명령하는 장면이 나오는데, 태양계 밖 천체를 관측하기 위해 만든 허블 망원경으로 지구로 날아오는 소행성을 관측하는 것은 천체망원경으로 약 상자의 깨알같은 글씨를 들여다보는 것과 같은 수준의 고증오류다(...) 현미경으로 교과서 들여다보기와 같다. 참고로 아마겟돈은 과학적 고증 따윈 상콤하게 씹어먹은 걸로 유명하다. NASA직원들이 찾아낸 고증오류만 근 200가지에 달한다고.

영화 그래비티의 처음 장면은 이 허블 우주 망원경이 고장나서 수리하는 장면으로 시작된다.

6 그 외

  • 기독교 계열 사이비 종교에서 허블 망원경에 천국의 모습이 포착되었다는 합성 사진을 만든 적이 있다. 물론 오래 전에 합성 사진임이 밝혀지긴 했지만, 지금도 사이비 종교의 홍보에 이 사진이 나올 때가 있다. 허블로 봐야할 정도로 멀리 있는 천국이면 그냥 외계문명일테니까 기독교에서 일반적으로 부정하는 외계인을 스스로 인정하는꼴 아닌가 괜히 이단, 사이비가 아니다
  • 허블 우주 망원경이 찍은 사진은 모두 PD-Hubble에 따라 퍼블릭 도메인으로 이용이 가능하다.

7 관련항목

  1. ↑ 허블이 나가기 전에 폭발했던 챌린저를 제외한 모든 오비터들이 한 번씩 허블과 만났다.
  2. ↑ 원래 1986년 발사하기로 예정되어 있었지만 STS-51-L 챌린저 참사가 터지며 셔틀 미션들이 싹 취소되거나 연기되었다. 이 허블 전개 미션은 원래 디스커버리 대신 아틀란티스를 쓰기로 되어 있었으며, 이후 팀 재구성 과정에서도 NASA의 높으신 분들을 깠던 기존 사령관 존 영 대신 로렌 슈라이버를 투입했다.
  3. ↑ 1986년 초에 이 챌린저 참사가 터지며 허블 전개까지 취소된 것은 사실 타격이 이만저만이 아니었다. 1987년에 초신성 1987A가 발견되고 소련이 자기네 크고 아름다운 자외선 우주망원경 아스트론으로 1987A를 관측하였다고 보도하며 미국 천문학자들은 열폭의 도가니에 빠져야 했다는 눈물겨운 사연이 전해진다. 참고로 STS-51-L의 미션이었던 핼리 혜성 관측 임무도 전미가 우는 사이 소련은 아스트론으로 유유자적 관측을 해냈다. 지못미(...)
  4. ↑ 주 반사경을 제작한 회사에서 주 반사경을 잘못 만든 것이 주된 원인이었다. 이 회사는 NSA의 광학첩보위성을 여러 번 만든 회사여서 이 사업도 수주했는데 예상 외의 결과가 나온 것. 이때 반사경 가장자리의 오차는 사람 머리카락 두께의 1/50였다.
  5. ↑ 당초 기획되었던 정기 서비스 미션 STS-109/HST-SM3 이전에 자이로스코프 6개 중 3개가 나가버리며 긴급 보수 미션을 기획했다. 1999년 12월에 발사되며 20세기, 제2천년기의 마지막 유인 우주비행으로 기록되었다.
  6. ↑ 이 미션은 컬럼비아의 마지막 성공 기록이었다. 컬럼비아의 이 다음 미션이 귀환 도중 공중분해라는 참극으로 끝난 STS-107이다.
  7. ↑ 접근성 문제를 무릅쓰고 천문대를 해발 수천 미터의 산 꼭대기, 그것도 건조한 환경을 찾아 남미 사막 한가운데에 짓는 것도 모자라 현대의 보정 기술을 총동원해서 대기 효과를 줄이려고 노력하고 있다.
  8. ↑ 현재 버전은 13세대 관련 기사.
  9. ↑ 컬럼비아가 무사히 완수했던 마지막 미션 역시 허블의 4차 서비스 미션인 STS-109였다.