세계 최초의 전천(全天, 온 하늘) 적외선 영상분광탐사 우주망원경으로 한국도 개발에 참여한 '스피어엑스'(SPHEREx)가 28일 우주로 향한다.

우주항공청은 미국 항공우주국(NASA)이 한국천문연구원과 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스가 28일 낮 12시(현지시간 27일 오후 7시) 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 발사된다고 12일 밝혔다.

스피어엑스는 지상에서 관측이 어려운 적외선을 볼 수 있는 우주 망원경으로 전체 하늘을 102가지 색으로 관측해 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도를 제작하는 게 목표다.

제임스웹과 같은 기존 우주망원경이 좁은 시야를 깊게 본다면, 스피어엑스는 매우 넓은 관측 시야를 한 번에 볼 수 있어 지구를 돌며 2년 6개월간 총 4번에 걸쳐 우주 지도를 작성하게 된다.

특정 우주망원경이 온 하늘을 촬영하는 것은 처음인 만큼 10억개 이상 은하 분포를 측정해 빅뱅 직후 우주 급팽창의 원인에 대한 단서를 제공할 것이란 기대다.

또 그동안 볼 수 없던 어두운 은하 빛의 총량을 측정해 은하 형성과 진화에 대한 비밀도 밝힐 수 있을 전망이다.

우리은하 내 얼음 상태로 존재하는 물과 이산화탄소 분포를 지도화해 생명체가 존재할 수 있는 환경을 찾는 것도 주요 임무다.

스피어엑스는 NASA의 중형 탐사 임무로 미국 캘리포니아공대(캘텍)가 주관해 개발했다. 천문연은 근적외선 우주망원경(NISS) 개발 경험을 인정받아 2016년부터 해외 기관 중 유일하게 개발에 참여했다.

총 2천800억원이 투입됐으며 천문연은 150억원을 들여 영하 220도 우주환경을 구현하는 극저온 진공 체임버를 개발하고 우주망원경의 광학 및 분광 성능 테스트를 주도했다.

스피어엑스 과학임무 책임자인 제이미 복 캘텍 교수는 "체임버의 경우 실험이 험난하고 어려운 과정이라 대학에서 수행하기 어렵다"며 천문연이 개발한 체임버를 통해 두 달여 간 실험하며 시간과 비용을 아낄 수 있었다고 설명했다.

천문연은 소프트웨어 개발과 함께 스피어엑스가 만든 자료를 분석하는 과학연구에도 참여할 계획이라고 밝혔다.

천문연에서 스피어엑스 연구책임자를 맡은 정웅섭 책임연구원은 "기획 단계부터 참여해 임무를 만들고 개발할 때 무엇이 필요한지, 개발해 어떻게 활용할지에 대한 역량을 키울 수 있었고 파트별로 많은 과학자가 교류하며 기술들을 전수받을 수 있었다"며 "한국이 일부 기여하고 있지만 모든 데이터를 다 공유하기 때문에 한국만의 과학을 할 수 있다"고 말했다.

한국 천문학자들도 스피어엑스 발사에 맞춰 데이터 분석을 위한 사전 연구를 수행하는 등 새로운 연구에 대한 기대감을 보였다.

이정은 서울대 교수는 "우주얼음 연구는 생명체 기원과도 연결된 만큼 스피어엑스를 활용하면 태양계를 넘어 은하 전체 생명체 탄생 환경 연구가 가능하다"며 "외계생명체 탐사 연구에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

김민진 경북대 교수는 "전천 적외선 지도를 처음 가지면 스피어엑스의 3개 주요 연구 외에도 다양한 주제의 추가 연구가 가능하다"며 "활동성 초거대 은하핵의 초대질량블랙홀 같은 연구가 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.