NASA의 낸시 그레이스 로만 우주망원경은 단순히 더 먼 우주를 보는 망원경이 아니다. 핵심은 허블급 선명도를 유지하면서 훨씬 넓은 하늘을 빠르게 지도처럼 훑는 능력이다.
로만은 2026년 8월 30일 오전 7시 26분(미국 동부시간·한국시간 오후 8시 26분) 플로리다주 케네디 우주센터의 발사단지 39A에서 스페이스X 팰컨 헤비에 실려 발사될 예정이다. 다만 이는 확정 시각이 아니라 목표 시각이다. 최종 발사 준비 검토와 발사 여부를 결정하는 ‘고(go)/노고(no-go)’ 절차는 8월 28일로 예정돼 있다. 47 50 54
로만 우주망원경은 무엇인가
로만은 근적외선 영역에서 광시야 촬영과 분광 관측을 수행하도록 설계된 NASA의 우주 관측소다. 주요 임무는 암흑에너지와 암흑물질의 성질을 조사하고, 은하와 우주 거대 구조가 어떻게 성장했는지 추적하며, 태양계 밖 행성의 분포를 통계적으로 조사하는 것이다. 1 9
허블이 특정 천체를 정밀하게 확대해 보는 데 강하다면, 로만은 비슷한 수준의 해상도로 훨씬 넓은 영역을 반복해서 관측하는 데 초점을 맞춘다. NASA는 로만이 첫 5년 동안 허블이 30년간 촬영한 하늘보다 50배 많은 영역을 촬영할 것으로 예상한다. 4
발사 준비는 어디까지 진행됐나
로만은 2025년 11월 25일 NASA 고다드 우주비행센터에서 본체 조립을 완료했다. 51 이후 케네디 우주센터에서 발사를 위한 최종 절차가 이어졌다.
- NASA와 로만 팀, 스페이스X는 2026년 8월 21일 비행 준비 검토를 마치고 최종 발사 준비 단계 진입을 승인했다. 47
- 같은 날 로만은 팰컨 헤비의 페이로드 페어링 안에 봉인됐다. 46
- 페어링으로 보호된 우주망원경은 8월 25일 발사단지 39A의 스페이스X 격납고로 이동했다. 45 50
- 최종 발사 준비 검토는 8월 28일 진행될 예정이다. 50
이 절차는 로만이 제작과 시험 단계를 지나 실제 발사 캠페인의 마지막 구간에 들어섰다는 의미다. 그러나 기술 문제, 기상, 발사장 운영 조건 등에 따라 일정이 바뀔 가능성까지 사라진 것은 아니다.
허블과 같은 거울인데 어떻게 더 넓게 보나
로만의 주경 지름은 2.4m로 허블과 같다. 차이는 광학 설계와 검출기 배열에 있다. 로만의 주력 장비인 광시야 기기(WFI)는 약 3억 화소의 근적외선 카메라로, 허블의 적외선 카메라보다 100배 이상 넓은 시야를 제공한다. 1 2 4
로만의 한 장의 사진은 겉보기 기준으로 보름달보다 넓은 하늘을 담을 수 있다. 반면 허블의 적외선 WFC3 이미지가 담는 영역은 약 200분의 1 수준이다. 6
NASA는 로만이 적합한 광역 관측 프로그램에서 허블보다 최대 1,000배 빠르게 하늘을 조사할 수 있다고 설명한다. 7 이는 허블을 대체한다는 뜻이 아니다. 로만이 넓은 영역에서 후보 천체와 변화를 찾아내면, 허블과 제임스 웹 우주망원경, 지상 관측소가 그중 일부를 골라 더 자세히 분석하는 방식으로 협력하게 된다.
별빛을 가려 외계행성을 직접 촬영한다
로만에는 광시야 기기와 코로나그래프 기기, 두 가지 과학 장비가 탑재된다. 코로나그래프는 지구와 비슷한 행성을 대규모로 찾는 장비라기보다, 향후 직접촬영 기술을 검증하는 시연 장비에 가깝다. 3 13
외계행성은 스스로 내는 빛이나 별빛을 반사하는 빛이 매우 약해 모항성의 강한 빛에 묻히기 쉽다. 로만의 코로나그래프는 차폐 장치로 별빛을 막고, 변형 가능한 거울을 능동적으로 제어해 남은 광학적 왜곡을 줄인다. 계획된 대비 성능은 약 10억분의 1 수준으로, 일부 거대 외계행성과 먼지 원반을 촬영하고 저해상도 스펙트럼을 얻는 것이 목표다. 3 10
따라서 로만이 곧바로 ‘제2의 지구’를 찾아내는 것은 아니다. 대신 훨씬 희미한 행성을 직접 촬영하는 데 필요한 기술을 시험해, 미래의 생명체 거주 가능 행성 탐사 임무로 이어질 발판을 마련한다.
암흑에너지는 어떻게 조사하나
로만의 우주론 연구는 서로 다른 관측법을 결합해 우주가 어떻게 팽창해 왔고 물질 구조가 어떻게 성장했는지를 확인한다.
은하 분포와 바리온 음향 진동
로만의 고위도 광역 조사는 1년 반이 되기 전에 5,000제곱도 이상, 하늘의 약 12%를 관측하는 계획이다. 은하의 위치와 거리, 군집 형태를 촬영과 분광 관측으로 측정한다. 33 37
이 과정에서 초기 우주에 퍼졌던 음파의 흔적인 바리온 음향 진동(BAO)을 이용할 수 있다. BAO가 남긴 일정한 규모는 우주의 팽창을 추적하는 일종의 ‘표준 자’ 역할을 한다. 한 기준 설계안은 BAO 연구를 위해 약 1,200만 개 은하의 적색편이를 측정하는 방안을 제시한다. 35
약한 중력렌즈
먼 은하에서 출발한 빛은 중간에 있는 물질의 중력 때문에 진행 방향이 미세하게 휘고, 은하의 겉보기 모양도 조금 일그러진다. 이 현상을 대규모로 측정하면 암흑물질을 포함한 물질 분포와 우주 구조의 성장 과정을 지도화할 수 있다. 기준 설계안에서는 중력렌즈로 일그러진 약 3억7,000만 개 은하의 형태를 측정하는 방안이 제시됐다. 35
Ia형 초신성
로만은 시간에 따라 밝기가 변하는 하늘도 관측해 약 2의 적색편이까지 수천 개의 Ia형 초신성을 찾아 추적할 예정이다. Ia형 초신성의 보정된 밝기와 적색편이는 우주 역사 속 거리를 추정하는 기준으로 활용된다. 31
초신성 거리 측정, BAO의 표준 자, 약한 중력렌즈에 의한 물질 지도는 서로 다른 방식으로 우주의 가속 팽창을 시험한다. 결과에 따라 가속 팽창이 우주상수로 설명되는지, 시간이 지나며 변하는 암흑에너지가 필요한지, 또는 중력 이론을 수정해야 하는지를 검토할 수 있다.
‘허블 장력’ 문제를 해결할 수 있을까
허블 장력은 우주의 현재 팽창률을 서로 다른 시대와 방법으로 계산했을 때 값이 일치하지 않는 문제다. 현재 논의되는 차이는 대략 8% 규모다.
로만이 단 한 번의 관측으로 이 논쟁을 끝내는 것은 아니다. 대신 초신성 거리, 은하 분포, 물질 성장률을 독립적이고 정밀하게 측정해 오차나 측정 편향인지, 기존 우주론을 넘어서는 새로운 물리 현상인지 가려낼 단서를 제공한다.
따라서 로만에 기대할 결과는 ‘문제의 확정적 해결’이라기보다, 서로 다른 측정법을 같은 관측소와 넓은 표본으로 비교해 논쟁의 증거 수준을 크게 높이는 것이다.
외계행성 10만 개를 어떻게 찾나
로만은 은하 중심부를 향한 빽빽한 별밭을 반복 관측하며 수억 개의 별 밝기 변화를 추적할 예정이다. 행성을 찾는 방식은 크게 두 가지다.
- 통과법: 행성이 별 앞을 지나가면 별빛이 작고 반복적으로 어두워진다. 이 방법으로 로만은 10만 개가 넘는 외계행성을 찾을 것으로 예상되며, 주로 별 가까이를 도는 행성이 대상이 된다. 9 21
- 중력 마이크로렌즈: 앞쪽의 별이나 그 주변 행성이 먼 배경별과 거의 일직선에 놓이면, 앞쪽 천체의 중력이 배경별의 빛을 잠시 확대하고 변화시킨다. 이 방법은 별에서 멀리 떨어진 차가운 행성에 특히 민감하다. 17 21
NASA는 중력 마이크로렌즈로 1,000개 이상의 행성을 발견할 것으로 예상한다. 9 여기에는 화성보다 작거나 비슷한 질량의 행성, 태양계 외곽 행성과 유사한 세계, 특정 조건에서 별에 묶이지 않고 떠도는 ‘떠돌이 행성’이 포함될 수 있다. 20 21
이 숫자는 이미 확인된 행성의 수가 아니라 관측 예상치다. 통과법은 행성이 별과 망원경 사이를 지나야 포착할 수 있지만, 중력 마이크로렌즈는 별에서 멀리 떨어진 행성과 어느 별도 공전하지 않는 행성까지 탐사 범위를 넓혀준다.
목적지와 임무 기간
발사 후 로만은 태양 반대 방향으로 지구에서 약 100만 마일 떨어진 태양-지구계 제2 라그랑주점(L2) 주변의 헤일로 궤도로 이동할 예정이다. 이 위치는 특정 하늘 영역을 안정적으로 오래 바라보고 적외선 관측을 수행하는 데 유리하다. 18 51
발사 뒤에는 순항, 장비 전개, 전원 및 기기 작동 확인, 보정과 시운전이 이어진다. 제공된 NASA 자료에는 첫 정식 과학 결과가 공개될 확정 날짜가 제시돼 있지 않다. 따라서 발사 직후 곧바로 완성된 과학 성과가 나올 것이라고 기대하기보다는, 시운전과 관측 준비에 시간이 필요하다고 보는 편이 정확하다.
주 임무 기간은 5년으로 계획돼 있다. 이후 연장 임무가 가능할지는 우주망원경의 상태, 연료, 예산과 과학적 우선순위에 달려 있으므로 확정된 일정으로 보기는 어렵다. 4
허블·웹·루빈과 경쟁이 아닌 협력
로만은 기존 우주망원경을 대체하는 단일 후계자가 아니라, 여러 관측 시설을 연결하는 광역 탐사 장비에 가깝다.
- 허블: 로만은 넓은 근적외선 탐사에 강하고, 허블은 자외선부터 근적외선까지 특정 천체를 유연하게 정밀 관측하는 데 계속 중요한 역할을 한다. 4
- 제임스 웹 우주망원경: 로만이 넓은 영역에서 은하와 외계행성 후보, 일시적으로 밝기가 변하는 천체를 찾아내면 웹이 선택된 대상을 더 깊고 세밀하게 분석할 수 있다.
- 베라 C. 루빈 천문대: 루빈은 지상에서 광학 파장으로 남쪽 하늘을 반복 관측하고, 로만은 대기 밖에서 근적외선 영상과 분광 정보를 제공한다. 두 관측 자료는 은하 조사, 중력렌즈, 일시적 천체 탐색과 후속 관측 대상 선정에 서로 도움을 줄 수 있다.
- 지상 및 전문 관측 시설: 지상 분광망원경과 X선 관측소, 중력파 시설 등은 로만이 찾아낸 천체의 거리·질량·숙주 은하와 물리적 성질을 보완한다.
핵심은 ‘더 멀리’보다 ‘더 넓게, 더 많이’
로만의 가장 큰 강점은 규모다. 허블과 같은 2.4m 거울, 허블보다 100배 이상 넓은 시야, 3억 화소 근적외선 카메라를 결합해 한 번에 거대한 하늘을 조사한다. 1 4 6
8월 30일 팰컨 헤비 발사는 그 능력을 시험하기 위한 첫 관문이다. 진짜 성과는 이후에 나온다. 로만이 우주의 가속 팽창이 실제로 어떻게 변해 왔는지, 암흑물질이 어디에 분포하는지, 그리고 은하 안에 얼마나 많은 차갑고 멀리 떨어진 행성과 떠돌이 행성이 존재하는지를 보여줄 때다.
