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'우주굴기' 중국, 이번엔 지구와 똑 닮은 외계행성 찾기 도전

송고시간2022-04-13 16:25

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달의 뒷면 탐사와 화성 착륙, 우주정거장 건설 등으로 우주 굴기를 과시해온 중국이 이번에는 '지구 2.0' 미션을 통해 지구를 똑 닮은 외계행성 찾기에 나선다.

과학저널 '네이처'(Nature)의 온라인 뉴스 매체에 따르면 중국 과학자들은 이달 중에 태양과 비슷한 별을 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 생명체 서식 가능 영역에서 돌고 있는 지구와 같은 외계행성을 찾는 계획에 관해 구체적으로 발표할 예정이다.

허블급 우주망원경 '쉰톈'(巡天)과는 별도로 추진되고 있는 지구 2.0 위성은 4년에 걸쳐 외계행성 탐사 임무를 수행할 총 7개의 망원경을 탑재하도록 설계됐다.

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우주망원경 총 7대 갖춘 '지구 2.0' 위성 2026년 이전 발사

생명체 서식 가능 영역에서 별을 도는 지구급 외계행성 케플러-186 f 상상도
생명체 서식 가능 영역에서 별을 도는 지구급 외계행성 케플러-186 f 상상도

[NASA/에임스/SETI 연구소/JPL-Caltech 제공 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 달의 뒷면 탐사와 화성 착륙, 우주정거장 건설 등으로 우주 굴기를 과시해온 중국이 이번에는 '지구 2.0' 미션을 통해 지구를 똑 닮은 외계행성 찾기에 나선다.

과학저널 '네이처'(Nature)의 온라인 뉴스 매체에 따르면 중국 과학자들은 이달 중에 태양과 비슷한 별을 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 생명체 서식 가능 영역에서 돌고 있는 지구와 같은 외계행성을 찾는 계획에 관해 구체적으로 발표할 예정이다.

지구 2.0 미션은 현재 중국과학원의 예산을 받아 우주망원경을 장착할 위성의 초기 디자인을 마무리 중이며, 6월 중에 전문가위원회 평가를 통과하면 본격적인 제작을 시작해 2026년 말 이전에 창정(長征) 로켓을 이용해 발사된다.

허블급 우주망원경 '쉰톈'(巡天)과는 별도로 추진되고 있는 지구 2.0 위성은 4년에 걸쳐 외계행성 탐사 임무를 수행할 총 7개의 망원경을 탑재하도록 설계됐다.

이 중 6개는 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 훑은 백조자리와 거문고자리를 다시 관측할 예정이다.

중국과학원 상하이천문대에서 지구 2.0 미션에 참여 중인 천문학자 거젠 박사는 "케플러가 관측한 영역은 아주 훌륭한 자료가 확보돼 있어 가장 쉽게 달성할 수 있는 목표"라고 했다.

이 망원경들은 외계행성이 별 앞을 지날(transit) 때 별빛이 미세하게 줄어드는 것을 포착해 행성의 존재를 파악하는데, 작지만 여러 대의 망원경을 동시에 활용함으로써 케플러처럼 하나의 대형 망원경만 활용하는 것보다 더 넓은 하늘을 관측할 수 있다.

하늘의 500 deg²(입체각)에 걸쳐 약 120만 개의 별을 관측할 수 있는데 이는 케플러 망원경의 다섯 배에 달하는 것이다. 이와 함께 지구 근처의 밝은 별에 특화한 '행성 사냥꾼' 테스(TESS)보다 더 멀리 있는 희미한 별을 관측할 수 있다.

거 박사는 "지구 2.0 위성이 케플러 망원경보다 탐사 능력이 10∼15배 더 강력할 수 있다"고 했다.

지구 2.0 위성의 일곱 번째 망원경은 중력렌즈 효과를 활용하는 망원경으로 특정 별의 궤도를 돌지 않고 돌아다니는 떠돌이 행성이나 태양계의 해왕성처럼 항성에서 멀리 떨어진 행성을 찾아내는데 목표를 두고 있다.

행성이나 별의 중력으로 배경 별의 별빛이 굴절되는 것을 찾아내는데 특화돼 있으며, 실제 배치되면 우주 최초의 중력렌즈 망원경이 된다.

중국이 지구 2.0 위성과는 별도로 추진 중인 허블급 우주망원경 '쉰톈'(巡天)
중국이 지구 2.0 위성과는 별도로 추진 중인 허블급 우주망원경 '쉰톈'(巡天)

[Jaimito130805 제공. CC BY-SA 4.0]

지구 2.0 위성은 케플러 망원경이 탐사하다 장비 일부가 고장 나는 바람에 더는 들여다보지 못한 영역을 다시 관측해 자료를 보완하는 역할도 하게 된다.

지난 2009년에 지구형 외계행성을 찾기 위해 발사된 케플러 망원경은 2018년 연료가 고갈돼 퇴역할 때까지 9년간 활약하며 현재 5천 개를 넘어선 외계행성의 상당 부분을 찾아냈다. 하지만 발사 4년 차에 방향 통제 장비 일부가 고장 나는 바람에 특정 영역에 대한 관측을 이어갈 수는 없었다.

외계행성의 존재를 확인하려면 적어도 세 차례 이상 행성이 별 앞을 지나는 것이 포착돼야 하는데, 지구 같은 행성은 공전 주기가 1년인 점을 고려하면 케플러 관측 자료에는 일부 영역에서 구멍이 있었던 셈이 된다. 지구 2.0 위성은 이 부분에서 4년 더 추가 관측 자료를 제공하게 된다.

거 박사는 지구 2.0 위성이 수집한 자료는 1∼2년 안에 공개될 것이라면서 현재 약 300명의 중국 과학자들이 중심이 돼 팀이 꾸려져 있지만, 더 많은 세계 과학자들이 참여해 국제적 협력이 이뤄지길 바란다고 했다.

한편 유럽우주국(ESA)도 2026년에 외계행성 탐사 위성 플라토(PLATO)를 발사할 예정이다. '행성 천체면 통과 및 항성 진동'(Planetary Transits and Oscillations of Stars)의 영문 앞 글자를 딴 플라토는 26개의 망원경을 장착할 예정이어서 지구 2.0보다 더 넓은 영역을 관측할 수 있지만 2년마다 대상을 바꿔 관측 임무를 수행하게 된다.

케플러 우주망원경 상상도
케플러 우주망원경 상상도

[NASA 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

eomns@yna.co.kr

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