같은 우주망원경인데 왜 둘 다 필요한가요? 기능과 차이를 비교해 보세요
허블 우주망원경(Hubble Space Telescope, HST)과 제임스웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)은 모두 우주를 관측하는 정밀 장비이지만, 기술적 목표와 관측 영역, 설치 위치, 사용 목적에서 큰 차이를 가지고 있습니다. 허블은 1990년대 이후 가시광선과 자외선 관측의 선두주자였고, 제임스웹은 적외선 영역에서 우주의 시초를 탐색하는 데 최적화되어 있습니다. 이 글에서는 두 망원경의 주요 기능 차이부터 실제 사용 목적, 기술 발전의 흐름까지 상세히 비교하여 안내해 드립니다.
허블 우주망원경: 인류 최초의 본격 우주망원경
허블은 1990년 NASA에 의해 발사된 이후, 30년 넘게 운용되고 있는
전설적인 우주망원경입니다. 지구 궤도(약 547km 상공)에서 공전하며
대기의 영향을 받지 않고 고화질의 우주 이미지를 제공합니다.
관측 영역은 주로 가시광선과 자외선, 그리고 일부 근적외선이며
지상 망원경으로는 볼 수 없는 성운, 은하, 행성 등을
자세히 촬영하는 데 특화되어 있습니다.
허블의 가장 큰 장점은 수차례의 정비가 가능했던 점입니다.
우주비행사가 직접 방문하여 장비를 업그레이드한 전례는
허블이 유일하며, 그 덕분에 지금도 가동 중입니다.
제임스웹 우주망원경: 우주의 탄생을 보는 차세대 적외선 망원경
제임스웹은 2021년 말 발사되어 2022년부터 본격적인
관측 임무를 수행하고 있는 최신형 우주망원경입니다.
허블보다 무려 100배 이상 민감한 적외선 감지 능력을 보유하고 있으며,
우주의 탄생 직후 형성된 은하와 별들을 관측하는 것이 주요 임무입니다.
이 망원경은 지구에서 약 150만 km 떨어진 제2 라그랑주 포인트(L2)에
위치하고 있어 지구와 태양의 열기로부터 멀리 떨어져 있고,
초저온 상태로 냉각되어 적외선 감지에 최적화되어 있습니다.
또한 5겹의 태양 차폐막을 사용해 외부 온도 간섭을 철저히 차단함으로써
정밀한 관측을 가능하게 했습니다.
관측 영역의 차이: 어떤 빛을 보는가?
| 망원경 | 주요 관측 파장 | 보조 관측 파장 |
| 허블 | 가시광선, 자외선 | 근적외선 |
| 제임스웹 | 근적외선, 중적외선 | 일부 가시광선 가능 |
허블은 사람의 눈에 보이는 빛을 포함한 가시광선 중심으로,
별의 구조나 은하의 형태, 성운의 아름다움 등을 보여줍니다.
반면 제임스웹은 빛이 우주 팽창에 따라 늘어나 적외선으로 바뀐
아주 오래된 천체의 흔적을 포착할 수 있어
우주의 초기 역사 연구에 필수적인 도구로 여겨집니다.
위치와 유지보수 가능성: 접근 가능한가?
허블은 지구 궤도에서 운영되기 때문에 유인 우주비행사에 의해
직접 수리와 보완이 가능했던 장점이 있습니다.
하지만 제임스웹은 너무 멀리 떨어져 있어서
발사 후에는 유지보수가 불가능합니다.
이는 제임스웹을 설계 단계에서부터 완벽하게 준비하고
고장 없이 운영되도록 만드는 데 막대한 기술이 투입되었다는
의미이기도 합니다.
주경(거울)의 크기와 성능 차이
| 항목 | 허블 우주망원경 | 제임스웹 우주망원경 |
| 주경 지름 | 2.4m | 6.5m |
| 무게 | 약 11톤 | 약 6.2톤 |
| 발사 연도 | 1990년 | 2021년 |
| 위치 | 지구 궤도 | L2 라그랑주 지점 |
주경이 클수록 더 많은 빛을 모을 수 있어 더 멀고 희미한 천체를
관측할 수 있습니다.
제임스웹의 주경은 허블보다 약 3배 가까이 커서,
허블이 놓친 어두운 천체까지 감지해 냅니다.
무게는 경량화된 소재 사용 덕분에 더 가볍게 유지되었습니다.
두 망원경은 경쟁 관계일까?
많은 사람들이 허블이 제임스웹으로 대체된다고 생각하지만,
사실 두 망원경은 서로 보완 관계에 있습니다.
허블은 가시광선 중심으로 지금도 활발히 천체 관측을 이어가며
특히 가까운 우주, 행성계, 성운에 대한 사진을 제공합니다.
제임스웹은 먼 우주의 과거, 은하의 형성 초기,
별의 탄생 과정 등 새로운 영역을 개척합니다.
둘을 함께 활용하면 천체의 다양한 특성을
다각도에서 분석할 수 있어 시너지 효과가 극대화됩니다.
관측 목표와 연구 성과의 차이점
허블은 우주의 팽창 속도 측정, 초신성 탐지,
태양계 외곽 행성의 기상 변화 등
지금까지 수많은 과학적 성과를 이뤘습니다.
제임스웹은 현재 외계 행성의 대기 성분 분석,
암흑 에너지 구조 파악, 초기 은하 구조 분석 등
이전에는 불가능했던 심층 데이터를 수집 중입니다.
향후 수십 년간 제임스웹의 발견이 인류의
우주 이해를 획기적으로 바꿔 놓을 것으로 기대됩니다.
우주망원경 그 이후: 다음 세대의 관측 장비들
허블과 제임스웹이 이룬 성과를 기반으로
NASA는 차세대 망원경 개발에도 박차를 가하고 있습니다.
LUVOIR(루비우사), HabEx(하비엑스) 등은 외계 생명체 탐색을
목표로 하고 있으며, 더욱 넓은 파장 영역과 해상도를
갖춘 망원경들이 될 예정입니다.
우주를 향한 인류의 관측 기술은
앞으로도 멈추지 않을 것입니다.