NASA의 낸시 그레이스 로만 우주망원경이 2026년 8월 30일 발사라는 중요한 이정표를 앞두고 있다. NASA가 제시한 발사 목표 시각은 **일요일 오전 7시 26분(미국 동부시간)**이다. 로만은 플로리다주 케네디 우주센터의 39A 발사대에서 스페이스X의 팰컨 헤비에 실려 우주로 향한다.
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다만 이 날짜는 확정된 출발 시각이 아니라 발사 목표다. 우주망원경과 발사체, 지상 설비의 준비 상황에 따라 일정은 다시 조정될 수 있다.
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목적지는 지구에서 150만 km 떨어진 L2
발사 후 로만은 지구에서 약 150만 km 떨어진 태양-지구 **라그랑주점 2(L2)**로 이동한다. L2는 태양과 지구의 중력이 만들어내는 특수한 우주 공간으로, NASA가 로만의 운용 위치로 지정한 곳이다.
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목적지에 도착했다고 곧바로 관측을 시작하는 것은 아니다. 로만은 약 3개월 동안 시험과 시운전을 거치며 관측 장비를 전개하고 각종 시스템을 점검·보정할 예정이다. 본격적인 과학 관측은 이 과정이 끝난 뒤 시작된다.
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기본 임무 기간은 5년으로 계획됐으며, 망원경의 연료와 시스템 상태가 허용하면 최대 10년 운용하는 것이 목표다.
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허블과 같은 거울, 100배 넓은 시야
로만은 허블 우주망원경을 단순히 대체하는 망원경이 아니다. 두 망원경의 주경 지름은 모두 2.4m이며, 로만은 허블과 비슷한 감도와 해상도를 목표로 한다.
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가장 큰 차이는 한 번에 볼 수 있는 하늘의 넓이다. 로만의 **광시야 장비(Wide Field Instrument)**는 한 번의 관측으로 허블보다 최소 100배 넓은 영역을 담을 수 있다. 넓은 지역을 빠르게 훑으면서도 허블급 이미지 품질을 유지하는 것이 로만의 핵심 설계다.
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따라서 허블과 제임스 웹 우주망원경이 특정 은하나 천체를 깊고 세밀하게 들여다보는 데 강하다면, 로만은 먼저 넓은 우주를 조사해 흥미로운 대상을 찾아내는 역할을 맡는다. 이후 허블·웹·지상의 다른 망원경이 주목할 만한 천체를 골라 정밀 관측하는 방식이다.
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암흑물질과 암흑에너지의 우주 지도를 그린다
로만의 중심 과학 임무는 적외선으로 광범위한 하늘을 관측해 은하가 어떻게 분포하고, 우주가 팽창하는 동안 은하의 형태와 거리가 어떻게 변해왔는지 추적하는 것이다.
이 자료는 보이지 않지만 중력의 흔적으로 존재를 확인하는 암흑물질과, 우주의 팽창을 가속하는 것으로 보이지만 정체가 밝혀지지 않은 암흑에너지의 성질을 제한하는 데 활용될 수 있다.
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NASA는 로만이 임무 기간 동안 10억 개가 넘는 은하의 빛을 측정할 가능성이 있다고 설명한다. 가장 넓은 계획 관측 영역에는 수억 개의 은하가 포함될 전망이다.
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로만은 외계행성과 다양한 적외선 천체도 관측한다. 넓은 시야는 드물게 나타나는 천체나 짧은 시간 동안만 밝기가 변하는 현상을 찾아내는 데 특히 유리하다.
하루 1.4TB에 달하는 공개 데이터
광범위한 탐사에는 막대한 데이터가 뒤따른다. NASA가 제시한 로만의 예상 데이터 전송량은 하루 약 11테라비트, 즉 원시 데이터 기준 약 1.4TB다. 기술 계획 문서에는 연간 약 4PB 규모로도 제시돼 있다.
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NASA는 로만이 첫 5년 동안 허블이 30여 년에 걸쳐 촬영한 하늘보다 50배 이상 넓은 영역을 촬영할 수 있다고 전망한다. 이는 보장된 결과라기보다 임무 설계에 따른 예상치지만, 로만이 특정 천체보다 우주 전체의 일관된 적외선 지도를 만드는 데 초점을 맞춘 망원경이라는 점을 보여준다.
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관측 데이터는 연구팀만 독점하지 않는다. NASA는 로만의 자료를 관측 후 수일 안에 대중에게 공개할 계획이라고 밝혔다. 이에 따라 최초 관측을 설계한 연구자뿐 아니라 전 세계 연구자들이 새로운 현상을 분석할 수 있게 된다.
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코로나그래프는 외계행성 관측 기술 시험대
로만에는 두 가지 주요 장비가 탑재된다. 하나는 광시야 장비이고, 다른 하나는 코로나그래프 장비다. 코로나그래프는 로만의 주력 탐사 카메라라기보다 외계행성 직접 관측을 위한 기술 실증 장비에 가깝다.
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코로나그래프는 중심별의 강한 빛을 차단해 그 주변에 있는 훨씬 어두운 천체를 포착하는 장치다. 로만은 후처리 이후 약 10⁻⁸~10⁻⁹ 수준의 명암 대비를 구현하는 것을 기술 목표로 삼고 있다. 이는 별빛에 묻히기 쉬운 외계행성을 직접 촬영하고 특성을 분석하는 미래 임무의 기반 기술을 시험하기 위한 것이다.
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다만 이는 로만이 지구와 비슷한 행성의 상세한 초상화를 일상적으로 촬영한다는 뜻은 아니다. 이번 코로나그래프의 핵심은 향후 외계행성을 더 직접적으로 연구할 우주 임무에 활용할 관측 기술을 검증하는 데 있다.
NASA·JAXA·유럽 연구기관이 함께 만드는 임무
로만은 NASA 단독 프로젝트가 아니라 여러 기관이 참여하는 국제 협력 임무다. NASA의 여러 연구센터와 우주망원경과학연구소, 산업체가 개발·운영에 관여하며, 유럽우주국(ESA), 일본우주항공연구개발기구(JAXA), 프랑스 국립우주연구센터(CNES), 막스플랑크연구소 등도 기여하고 있다.
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JAXA와 일본 연구진은 코로나그래프의 광학 부품 제작, 지상 관측과의 연계, 통신·데이터 수신 인프라 등을 지원한다. NASA가 지상국 자원으로 소개한 JAXA의 GREAT 네트워크도 로만 운영에 참여하며, 일본 나가노현의 JAXA 시설이 로만의 관측 데이터를 수신할 예정이다.
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과학적 성과는 다른 관측소와의 협업을 통해 더 커질 수 있다. 로만이 넓은 영역에서 새로운 후보를 찾아내면 허블, 제임스 웹, 베라 C. 루빈 천문대와 지상 망원경들이 그중 중요한 대상을 후속 관측하는 식이다. 로만이 우주의 거대한 ‘발견 지도’를 만들고, 다른 망원경이 그 위에 세부 정보를 채워 넣는 구조다.
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가장 중요한 발견은 아직 이름조차 없을 수 있다
로만의 목표는 분명하다. 암흑에너지와 암흑물질의 성질을 측정하고, 은하의 분포와 진화를 지도화하며, 행성계를 조사하는 것이다.
그러나 넓은 영역을 일관되게 관측하는 탐사는 당초 계획에 없던 현상을 발견하는 데도 강하다. 적외선 감도와 허블급 해상도, 훨씬 넓은 시야가 결합되면 희귀 천체와 일시적 폭발·변광 현상, 지금까지 놓치기 쉬웠던 우주 구조가 모습을 드러낼 수 있다.
로만의 성과는 기존 질문에 더 정확한 답을 내놓는 데서 끝나지 않을 가능성이 크다. 새로운 우주 지도가 완성되면, 천문학자들이 아직 무엇을 물어야 할지조차 몰랐던 질문이 다음 탐사의 출발점이 될 수 있다.