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미 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)는 우주를 이해하는데 중요한 역할을 할 수 있는 두 가지 연구에 대한 협력연구에 합의했다. 양 기관의 국장들은 파리 에어쇼에서 열린 파트너쉽 조인식에서 이같이 합의했다. 미국과 유럽우주기구는 2013년에 발사될 예정인 과 에 대한 협력연구를 수행 하게 될 것이다. 미 항공우주국(NASA)의 당국자인 마이클 그리핀 (Michael Griffin)박사와 유럽우주기구(ESA) 총장인 장-자끄 도댕 (Jean-Jacques Dordain)은 협정에 조인했다. 그리핀 박사는 이번 협력합의는 “우주과학과 항공과학분야에서 국제적인 협력의 길을 연 중요한 사건”이라고 평가했다. JWST는 가시광과 적외선 천체망원경을 통하여 우주의 진화에 대한 탐사를 하게 될 것이다. 이 천체망원경은 기존 허블 천체망원경의 수명이 다한 이후 천체관측을 책임지는 역할을 하게 될 것이다. 이 천체망원경은 아폴로 탐사선을 계획하고 실행한 나사의 당국자인 제임스 웹 James E Webb)의 이름을 따라 명명되었으며 지구상공 150만 킬로미터의 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 라그랑지 포인트(Lagrange Point 2)에 위치할 것이다. 이 천체망원경은 가장 오래되고 가장 멀리 떨어진 우주 물체를 관측할 수 있다. JWST는 태양빛의 그늘에 항상 위치하여 저온을 유지하고 적외선에 대한 민감도를 증진시키게 될 것이다. 즉, 극저온의 온도에서 운영되기 때문에 자체적으로 적외선을 방출하지 않는다. 이에 따라 약간 떨어진 우주에서 오는 적외선 시그널을 관측할 수 있다. (제임스 웹 천체망원경의 자세한 기능과 목적에 대해서는 나사의 JWST 웹페이지 http://www.jwst.nasa.gov/ 와 BBC 뉴스 http://news.bbc.co.uk/1/hi/world/americas/6645179.stm 참조). 또한 는 레이저 간섭관측기 우주 안테나 (Laser Interferometer Space Antenna, Lisa) 임무에 필요한 연구이다. 이 임무에 필요한 기술에 관한 개발은 과학자들과 공학자들의 한계를 실험하는 것으로 일부 문제는 아직도 해결되지 않고 있다. 자체는 Esa와 Nasa의 공동연구 프로젝트로 아인쉬타인의 일반상대성이론의 중력파에 대한 주요한 예측을 실험하기 위해 고안되었다 (리사 패스파인더의 연구목적과 개관에 대한 자세한 정보는 http://www.esa.int/esaSC/120397_index_0_m.html 와 BBC뉴스 http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3836435.stm 참조). 현재 우리의 우주에 대한 이해는 가시광과 적외선, 전자파 그리고 X선 등 전자기파에 대한 관측을 통해서 이루어지고 있다. 아인쉬타인의 이론에 의하면 시공간에 '잔결 (ripples)'이 존재할 것이라고 생각된다. 이러한 중력파는 우주전역에서 빛의 속도로 나타날 것이라고 예상되고 있다. 하지만 이러한 중력파의 존재는 아직까지 직접적으로 관측되지 않았다. 이러한 잔결의 존재를 확인함으로써 프로젝트는 천문학 분야에 새 영역을 열게 될 것이다. 그리핀 박사는 “리사는 우리가 그 목표를 완전히 성취했을 때 완전히 새로운 장을 여는 과학적인 성취가 될 것이다. 천문학과 천체물리학에서 가시광이나 전자파 또는 적외선으로도 볼 수 없는 것이 존재한다. 하지만 우리는 중력파로서 이러한 현상을 볼 수 있다고 본다. 리사는 이러한 것들을 볼 수 있으며 우주를 관측하는 새로운 방법이 될 것이다” 라고 주장했다. 모델링을 통해서 는 빅뱅 자체로부터 남겨진 방사선을 찾아낼 수 있는 능력이 있으며 과학자들은 창조의 최초 순간을 증명하고 일부 논란이 되고 있는 이론적 논쟁을 해결할 수 있을 것으로 보고 있다. 이 프로젝트는 지금까지 한번도 만들어지지 않았던 기술에 근거하여 수행되어야 하며 결국 이 기술을 평가할 수 있는 기준이 없다. 그러므로 Esa는 실질적으로 프로젝트를 시작하기 전에 기술 데모 프로젝트인 를 통해 연구를 수행하는 예외적인 방법을 선택했다. 는 두 가지 테스트를 수행할 것이다; 즉 거의 완벽한 상태의 중력낙하 상태에서의 밀도와 전례없이 정밀한 방법을 통한 운동의 통제 및 측정 실험을 수행할 것이다. 이러한 실험은 관성센서, 레이저, 방해물이 없는 통제시스템 및 놀랍도록 적은 추진시스템을 통해서만 이루어질 수 있다. Esa의 과학디렉터인 데이비드 사우스우드 (David Southwood) 교수는 “리사 패스파인더는 어려운 도전이 될 것이다. 예상한 것보다 훨씬 어려운 일이 될 수 있다. 이러한 문제는 아무도 부인하지 않고 있다. 우리는 다른 방법을 통한 실험을 시도해 왔으며 아직도 숲에 도달하지 못하고 있다. 리사의 연구목표는 정말 거대한 도전이다. 2억 유로 정도의 비용이 들어갈 것으로 예상된다. 하지만 우리는 기와 한 장을 아끼려다 대들보를 썩히는 것을 원하지 않는다. 우리는 지금 당장 이 연구를 시작하고자 한다. 만일 패스파인더 프로젝트에 필요한 기술에 대해 의구심을 갖고 있다면 리사 패스파인더가 갖고 있는 문제 자체가 해결책이 될 것이다”라고 말했다. 중력파는 두 가지 다른 방향인 소위 4극자운동 (quadripole motion)을 하는 것으로 생각되고 프로젝트는 한번에 이 두 가지 각기 다른 방향의 운동을 측정해야 한다. 이것은 극히 어려운 과제라고 사우스우드 교수는 주장한다. 영국 임페리얼 컬리지 런던 (Imperial College London)의 프로젝트 과학자인 팀 섬너 (Tim Sumner) 교수는 일반 상대성 이론의 주요한 예측 중에 한 가지를 평가할 수 있는 이러한 실험은 '엄청나게 새로운 기회를 발견하는 계기가 될' 것이라고 말했다. 는 원래 2008년에 발사 예정이었지만 2010년에 발사될 것으로 예상된다. Esa의 JWST에 대한 재정적인 기여는 약 4억 유로 정도로 전체 JWST 예산인 35억 달러의 15% 정도를 차지하게 될 것으로 생각된다. ESA는 이 천체망원경에 적재되는 네 가지 장비 중에서 두 가지 장비개발에 참여하고 있다. JWST는 프랑스령 가이아나에 위치한 쿠루 (Kourou)에서 유럽 아리안스페이스 로켓에 실려 발사될 것이다. 의 비용은 약 2억 4700만 유로로 예상되고 있다. 나사는 이 우주선의 시스템을 개발하는데 기여할 것이다. 개발은 영국의 우주항공분야의 기업인 EADS 아스트리엄 (EADS Astrium)사가 이끌고 있다. 프로젝트는 1980 년대에 이루어진 지오토 혜성탐사선 이후 영국이 우선연구국가로 참가하게 된다. * yesKISTI 참조 |
