일본, X선 관측위성·달 착륙선 발사

달 표면에 착륙하는 "문 스나이퍼" 우주선의 모습. 사진: JAXA

일본 우주개발기구의 우주발사 행사는 부적절한 기상 조건으로 인해 여러 차례 지연된 후, 일본 시간으로 화요일 오전 8시 42분에 다네가시마 우주센터에서 진행되었습니다.

XRISM 위성과 달 착륙선이 화요일 아침 일본에서 발사되었습니다. 사진: JAXA/YouTube

이 행사는 JAXA YouTube 채널에서 영어와 일본어로 라이브 스트리밍되었습니다.

XRISM(크리즘으로 발음) 위성은 X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission의 약자로, JAXA와 NASA가 협력하여 진행하는 프로젝트이며, 유럽 우주국과 캐나다 우주국도 참여하고 있습니다.

궤도에 있는 XRISM 위성의 그림. 사진: NASA 고다드 우주 비행 센터.

행사 기간 동안 JAXA의 SLIM(달 탐사용 스마트 착륙선)도 발사되었습니다. 이 소형 탐사 착륙선은 고정밀 착륙 기술을 활용하여 일반적인 1km가 아닌 100m의 정확도로 위치를 "정확하게" 파악할 수 있는 능력을 보여주도록 설계되었습니다. 이러한 높은 정확도 덕분에 이 임무는 "달 저격수"라는 별칭을 얻었습니다.

이 위성과 두 개의 관측 장비는 우주에서 가장 뜨거운 지역, 가장 큰 구조물, 그리고 가장 중력이 강한 천체들을 관측할 것입니다. XRISM은 인간의 눈에는 보이지 않는 파장인 X선을 감지할 수 있을 것입니다.

별의 폭발과 블랙홀 연구

X선은 우주에서 가장 강력한 물체와 사건에서 방출됩니다. 이것이 천문학자들이 X선을 연구하고자 하는 이유입니다.

메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 수석 연구원인 리처드 켈리는 "XRISM으로 연구하고자 하는 사건에는 별의 폭발과 은하 중심의 초거대 블랙홀에서 빛의 속도에 가까운 속도로 방출되는 방사선 제트가 포함됩니다."라고 말했습니다. "하지만 물론 우리가 가장 기대하는 것은 XRISM이 우리 주변 우주를 관측하면서 감지할 수 있는 예상치 못한 현상들입니다."

다른 형태의 빛의 파장과 비교했을 때, 엑스선은 파장이 매우 짧아 제임스 웹과 허블 망원경과 같이 가시광선, 적외선, 자외선을 감지하는 데 사용되는 접시 모양의 거울을 통과할 수 있습니다.

XRISM은 여러 개의 곡면 거울을 서로 엇갈리게 배치하여 X선을 더 쉽게 감지할 수 있도록 설계되었습니다. 위성은 궤도에 진입한 후 몇 달마다 교정이 필요합니다. 이 임무는 3년간 수행될 예정입니다.

XRISM에는 X선 복사를 감지하는 데 도움이 되는 특수 거울 두 개가 탑재되어 있습니다. 사진: Taylor Mickal/NASA.

이 위성은 400~12,000 전자볼트(EV)의 에너지를 가진 X선을 감지할 수 있는데, 이는 2~3 전자볼트의 가시광선보다 훨씬 강력합니다. 이러한 감지 능력 덕분에 우주에서 가장 큰 천체들을 연구할 수 있습니다.

이 위성에는 Resolve와 Xtend라는 두 가지 관측 장비가 탑재되어 있습니다. Resolve는 아주 미세한 온도 변화도 감지하여 X선의 발생원, 성분, 운동 특성, 그리고 물리적 상태를 파악할 수 있습니다. Resolve는 액체 헬륨 블록 덕분에 심우주보다 50배 낮은 -273.10°C에서 작동합니다.

이 장치는 천문학자들이 은하계 군집의 뜨거운 가스 영역에서 빛나는 화학적 특성 등 우주의 신비를 풀 수 있게 해줄 것입니다.

켈리는 "XRISM의 Resolve를 통해 이전에는 불가능했던 수준으로 우주 X선원의 구성을 분석할 수 있게 될 것입니다."라고 말했습니다. "폭발하는 별, 블랙홀과 그 주변 은하, 그리고 은하단을 포함하여 우주에서 가장 뜨거운 천체에 대한 새로운 결론을 도출할 수 있을 것으로 기대합니다."

또한 Xtend는 XRISM에 지금까지 관측된 모든 X선 관측 위성 중 가장 넓은 시야각을 제공합니다.

고다드 우주센터의 NASA XRISM 프로젝트 과학자인 브라이언 윌리엄스는 "XRISM이 수집할 스펙트럼은 우리가 관측할 현상에 대해 전례 없는 수준의 상세함을 제공할 것입니다."라고 말했습니다. "이 임무는 중성자별의 내부 구조나 활동 은하의 블랙홀에서 방출되는 복사선처럼 연구하기 어려운 영역에 대한 통찰력을 제공할 것입니다."

문 스나이퍼는 달 분화구를 조준합니다.

한편, SLIM은 자체 추진 시스템을 사용하여 달을 향해 비행할 예정입니다. 발사 후 약 3~4개월 후에 달 궤도에 진입하여 한 달 동안 달을 공전한 후, 발사 후 4~6개월 후에 연착륙을 시작할 예정입니다. 착륙에 성공하면, 기술 시범 임무는 달 표면을 간략하게 탐사하는 임무도 수행할 것입니다.

다네가시마 우주센터의 SLIM 우주선 모형. 사진: JAXA

남극을 목표로 했던 다른 달 착륙 임무들과 달리, SLIM은 넥타해(Nectar Sea) 인근의 시올리(Shioli)라는 달 분화구 근처에 착륙하여, 과학자들이 달의 기원을 밝히는 데 도움이 될 암석 성분을 분석할 예정입니다. 착륙 지점은 1969년 아폴로 11호가 달 적도 근처에 착륙했던 고요의 바다(Sea of Tranquility) 남쪽에 있습니다.

미국, 소련, 중국에 이어 인도는 찬드라얀 3호 우주선이 8월 23일 달 남극에 착륙하면서 달 표면에 성공적으로 착륙한 네 번째 국가가 되었습니다. 이에 앞서 일본의 아이스페이스(Ispace)사의 하쿠토-R 달 착륙선은 4.8km 고도에서 떨어져 4월에 착륙하는 동안 달 표면에 충돌했습니다.

SLIM에는 시각 기반 항법 기술이 탑재되어 있습니다. 달에 정밀하게 착륙하는 것은 JAXA를 비롯한 여러 우주 기관의 핵심 목표입니다.

달 남극이나 얼음이 있는 그늘진 지역처럼 자원이 풍부한 지역 또한 달 분화구와 암석 표면에 위험을 초래할 것입니다. 향후 임무는 이러한 요소를 피하기 위해 좁은 지역에 착륙할 수 있어야 합니다.

SLIM은 또한 가벼운 설계를 가지고 있는데, 이는 우주 기관들이 더 빈번한 임무를 계획하고 화성과 같은 다른 행성 주변의 위성을 탐사함에 따라 중요해질 것으로 예상되는 요소입니다. JAXA는 SLIM의 목표 달성이 착륙 임무를 "착륙 가능한 곳의 착륙에서 착륙하고 싶은 곳의 착륙으로" 변화시킬 것이라고 믿습니다.

응웬꽝민 (CNN에 따르면)

원천: https://www.nguoiduatin.vn/nhat-ban-phong-ve-tinh-quan-sat-buc-xa-x-tau-do-bo-mat-trang-a625305.html