과학위성

과학위성은 망원경과 입자 검출기, 실험 장비를 대기권 밖으로 운반해 우주의 기원과 물질, 기본 물리 법칙을 연구합니다. 허블처럼 별과 은하를 촬영하는 관측소부터 찬드라의 X선 관측, 페르미의 감마선 측정, 우쿵의 고에너지 입자 연구까지 서로 다른 파장과 입자가 하나의 우주를 여러 각도에서 보여 줍니다.

이미지 출처: Ruffnax (Crew of STS-125 · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

망원경을 왜 우주에 둘까?

지구 대기는 생명을 보호하지만 천문학자 앞에서는 흔들리는 유리처럼 작용합니다. 난류가 별빛을 일그러뜨리고 구름과 수증기가 시야를 가리며, 자외선과 X선, 감마선 대부분을 흡수합니다.

덕분에 지상 생명은 보호받지만 이 파장들을 땅에서 직접 관측하기는 어렵습니다. 장비를 대기 위로 보내면 우주를 보는 새로운 창이 열립니다.

허블과 고에너지 관측소

허블은 2.4 m 주거울을 싣고 1990년 4월 발사됐습니다. 먼 은하와 초신성 관측은 우주의 나이를 약 138억 년으로 좁히고 팽창이 가속된다는 중요한 증거를 제공했습니다.

우주는 가시광선만 내보내지 않습니다. 찬드라는 블랙홀과 중성자별 주변의 뜨거운 환경을 X선으로 연구하고, 페르미는 감마선 폭발과 다른 고에너지 사건을 추적합니다. 서로 다른 관측소를 합쳐야 더 완전한 그림을 얻을 수 있습니다.

이미지 출처: NASA/KSC · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

이미지 출처: NASA · Public domain · 이미지 원문 보기 ↗

중국의 우쿵과 모쯔

암흑물질입자탐사위성 우쿵은 2015년 12월 발사됐습니다. 고에너지 우주선을 측정하고 입자 에너지의 특이한 무늬에서 암흑물질의 단서를 찾습니다.

2016년 8월 발사된 모쯔는 최초의 양자과학 실험위성입니다. 위성-지상 양자 키 분배와 장거리 양자 얽힘 분배를 실증했습니다.

우주 사진의 색은 실제일까?

눈에 보이는 색과 비슷한 사진도 있고, 보이지 않는 적외선이나 X선 신호를 색에 대응시킨 사진도 있습니다. 없는 정보를 꾸미는 것이 아니라 온도와 원소 조성, 에너지 분포를 이해할 수 있게 표현하는 방법입니다.

• 허블에는 보정 광학 장치가 필요했습니다. 발사 뒤 주거울의 작은 오차가 발견됐고 1993년 우주비행사가 보정 장비를 설치했습니다.
• 이름에도 뜻이 있습니다. 우쿵은 《서유기》의 눈 밝은 영웅을, 모쯔는 2천여 년 전 광학을 연구한 중국 고대 사상가를 기립니다.