5년 후에는 초기 우주의 빛도 관측
세계 최대 광학 망원경 2018년 완공
렌즈 크기와 투자비 규모 모두에 있어 역대 최대의 천체 광학망원경이 될 TMT(The Thirty Meter Telescope) 망원경
의 건설허가가 하와이 대학 심사위원회로부터 승인되었다.
TMT 망원경은 ‘30미터 규모의 반사경을 가진 망원경(Thirty Meter Telescope)’의 앞 철자들을 그대로 따서 이름을
지었다. 현재 최대 크기를 자랑하는 케크(KECK) 망원경보다 반사경의 지름이 3배나 크다. 해상도도 허블 우주망원경
보다 12배나 높다.
2018년까지 하와이의 마우나케아산 정상에 설치될 TMT 망원경은 제작비가 무려 10억 달러에 육박할 전망이다.
천문학자들은 세계 최대의 광학현미경이 완성되면 우주가 시작되던 시기의 빛까지 모아 관측할 수 있을 것으로
기대하고 있다.
▲ 역대 최대의 천체 광학 망원경이 될 TMT 망원경의 조감도 ⓒTMT.org
2018년에 완공될 TMT 망원경
첨단기술 전문매체 씨넷(Cnet)은 최근 하와이 대학의 토지천연자원심사위원회(BLNR)가 하와이섬 마우나케아의 고원에
위치할 30미터 광학망원경의 건축과 운영 허가를 최근 승인했다고 보도했다. 아울러 TMT 추진사업단이 설계해 온 TMT
망원경의 조감도와 세부 이미지를 공개했다.
씨넷은 세계에서 가장 큰 광학 망원경의 제작으로 인해 태양계 밖의 천체를 지금보다 훨씬 더 광범위하고 분명하게 관찰
할 수 있는 날이 가까워졌다고 언급하며 TMT 망원경의 완공이 5년 남짓 남았다고 밝혔다.
▲ 2018년에 완공될 TMT 망원경의 내부 ⓒTMT.org
TMT 추진사업단이 망원경의 건설 부지를 찾기까지에는 5년이란 긴 시간이 걸렸다. 주변에 대도시가 없어 천문 관찰을
방해할 인위적인 빛이 적은 곳이 필요했기 때문이다. 해발 4천200ｍ로 정상이 구름 위에 솟아 있어 맑은 날이 1년에
300일 가량 지속되는 하와이의 마우나케아 산이 최종 부지로 낙점됐다.
그러나 부지가 결정되고도 공사는 쉽게 이루어지지 않았다. TMT 망원경의 건설허가는 본래 지난 2011년에 BLNR의
승인을 받았던 사안이다. 그러나 워낙 거대한 망원경이었기 때문에 하와이 원주민이 성소로 생각하는 마우나케아 산의
정상 지역을 훼손할 우려가 있다는 점이 제기되어 그동안 보류되어 있었다.
생각지도 못한 문제로 발목이 잡힌 TMT 추진사업단은 칠레의 고산지대 등 미국 영토 외의 지역에 건설하는 방안을
검토했다. 그러나 이번에 다시 하와이 주정부의 승인을 받음으로써 세계 최대의 광학 망원경 건설에 박차를 가할 수
있게 됐다.
여러 개의 작은 렌즈로 하나의 큰 렌즈를 제작
천체를 관측하려면 극도로 정밀한 이미지를 확보해야 한다. 지상에 설치된 천체 망원경은 대기의 기상변화로 인한 빛의
굴절로 인해 왜곡된 화상을 얻게 되는 경우가 많다. 허블우주망원경을 우주로 쏘아 올린 이유는 바로 이런 대기가 일으
키는 장애를 해소하기 위해서다.
TMT 망원경은 지상에 건설되기 때문에 빛의 변화로 인해 발생되는 문제를 해결할 수 있는 방안을 마련해야 한다.
대기 중에 레이저광선을 쏘아 날씨에 따른 빛의 굴절과 왜곡을 측정한 뒤 이를 자동으로 보정하는 컴퓨터 시스템으로
문제를 해결할 예정이다.
▲ 망원경 제작에 사용되는 렌즈는 여러 개의 작은 렌즈를 하나로 붙여 사용한다. ⓒTMT.org
TMT 망원경의 반사경 크기가 30미터로 설계된 데에는 여러 조건들이 고려되었다. 그 중에서도 30미터 크기가 근적외선
을 이용한 관측에 있어 최적의 순간을 제공한다는 결론이다. 더 많은 빛을 확보하여 또렷하고 명확한 관측을 할 수 있다
는 점이 가장 큰 이유다.
거대 반사경은 한 개의 유리로 만들 수는 없다. 케크 망원경 처럼 여러 개의 작은 거울을 붙여 하나의 큰 거울을 만들어야
한다. 지름 1.4미터의 작은 거울 492개가 모여 655제곱미터 면적의 거대한 주경을 만들고 이를 다시 3미터 지름의 거울에
반사시켜 이미지를 얻게 된다.
TMT 망원경을 능가하는 유럽의 거대 광학 망원경
TMT 망원경이 현재 세계 천문학계의 주목을 받고 있다는 점은 분명하다. 그러나 ‘세계 최대’라는 타이틀이 그리 오랫
동안 유지되지는 못할 전망이다.
TMT 망원경에 맞서 유럽연합 국가들도 더 거대한 계획을 추진 중이기 때문이다. 42미터 길이의 거대 광학망원경인
E-ELT(European Extremely Large Telescope) 망원경이 건설될 예정이다.
유럽남방천문대(ESO)의 차세대 광학 망원경 계획의 일환인 E-ELT는, 거대 우주 망원경 프로젝트에서 미국에 뒤지는
유럽이 이를 만회하고자 야심차게 추진하는 천체 다. 무려 1천여 개의 작은 육각형 거울을 연결해 제작할 것으로 알려
졌다.
유럽남방천문대가 추진 중인 초거대 광학 천체망원경 ⓒESO
E-ELT의 주요 관측 영역은 가시 및 근적외선 영역이다. 적응광학기술(Adaptive Optic Technology)을 이용하여 대기의
간섭현상을 제거하는 방법을 사용해 허블 우주 망원경 보다 훨씬 선명한 영상을 얻을 계획이라는 것이 ESO 관계자의
설명이다.
ESO는 여기에서 그치지 않고 E-ELT 개발에 사용되는 기술을 기반으로 초거대 광학 망원경의 제작까지 생각하고 있는
것으로 알려졌다. OWL(Overwhelmingly Large Telescope)이라 이름 붙여진 이 초거대 광학 망원경의 주경은 무려
100미터에 달한다.
최근 여러 선진국을 중심으로 초대형 망원경 제작이 다시 불붙은 이유에 대해 전문가들은 적응광학(Adaptive Optic)
기술이 발전하고 있기 때문인 것으로 분석하고 있다. 적응광학을 이용하면 대기의 간섭을 피해 관측하는 것이 가능해
지므로 지상에 있다 하더라도 큰 지름의 주경을 가진 대형 망원경을 사용하는 것이 용이해지기 때문이다.