스피어엑스는 한국시간 12일 낮 12시 10분, 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 힘차게 하늘로 날아올랐다. 우주항공청에 따르면 발사 42분 만인 12시 52분경, 스피어엑스는 로켓에서 성공적으로 분리되어 고도 약 650km의 태양동기궤도에 진입했다. 이어 오후 1시 30분, NASA의 심우주 통신망인 '근우주 네트워크'의 노르웨이 스발바르 제도 지상국과의 첫 교신에도 성공하며 순조로운 시작을 알렸다.
스피어엑스는 '분광-편광-적외선 우주 전천 탐사선(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer)'의 약자로 이름에서 알 수 있듯 우주의 기원과 진화 그리고 얼음(ice) 성분을 탐사하는 임무를 수행한다. 특히 지구 대기에서 흡수되어 지상 관측이 어려운 적외선을 관측하는 데 특화되어 있다. 스피어엑스는 넓은 시야를 통해 전체 하늘을 102가지 다양한 색깔의 적외선으로 정밀하게 관측, 세계 최초로 적외선 3차원 우주 지도를 제작하는 것을 목표로 한다.
이는 기존의 대형 우주망원경들이 특정 영역을 깊이 관측하는 방식과는 차별화되는 접근 방식이다. 스피어엑스는 2년 6개월의 임무 기간 동안 총 4회에 걸쳐 우주 전체를 샅샅이 훑으며 약 10억개에 달하는 천체의 물리적 정보를 수집할 예정이다. 이를 통해 우주 초기, 빛이 처음 발생한 시점의 흔적을 찾고 은하의 형성과 진화 과정을 밝혀내는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 전망된다. 더 나아가 별과 행성 탄생 지역의 물과 얼음 성분을 분석하여 생명체 존재 가능성을 탐색하는 데에도 기여할 것으로 기대된다.
이번 프로젝트는 NASA의 중형 탐사 임무로 미국 캘리포니아공과대학(칼텍)이 주관하고 한국천문연구원이 해외 기관 중 유일하게 개발에 참여했다. 한국은 2016년 기획 단계부터 참여하여 망원경 성능 검증, 관측 자료 처리 소프트웨어 개발 등 핵심적인 역할을 수행했다.
정웅섭 천문연 책임연구원은 "스피어엑스가 성공적으로 임무를 수행하면 적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화를 이해하는 데 획기적인 진전이 있을 것"이라며 기대감을 표했다. 이어 "이는 우리나라뿐 아니라 전 세계 천문학자들이 우주를 연구하는 데 귀중한 자료가 될 것"이라고 강조했다.
스피어엑스는 발사 후 약 37일간 초기 운영 단계를 거친다. 이 기간 동안 망원경의 정밀 자세 제어, 영하 210도 이하의 극저온 유지 등 핵심 기능을 점검하고 광학 및 분광 성능 시험과 함께 첫 시험 관측도 진행될 예정이다. 초기 운영이 성공적으로 마무리되면 스피어엑스는 25개월간 본격적인 관측 임무에 돌입한다. 지구 극궤도를 98분마다 한 바퀴씩, 하루에 약 14.5바퀴 돌며 우주를 600회 이상 촬영할 계획이다.
윤영빈 우주항공청장은 "스피어엑스 우주망원경의 성공적인 발사는 인류가 오랫동안 탐구해 온 우주 초기의 빛과 은하 형성 과정 연구에 중요한 발걸음을 내딛는 것"이라며 "이번 쾌거를 통해 한국의 우주과학 분야 위상이 한층 높아졌다"고 평가했다. 스피어엑스의 활약은 앞으로 2년 반 동안 우주론 연구에 새로운 지평을 열고 한국 우주과학의 국제적 위상을 더욱 공고히 하는 데 크게 기여할 것으로 전망된다.
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