제임스 웹 우주 망원경

James Webb Space Telescope 제임스 웹 우주 망원경
<colbgcolor=#000><colcolor=#fff> 발사	2021년 12월 25일 12:20 UTC
발사 위치	Guiana Space Centre ELA-3
운반체	Ariane 5 ECA
COSPAR ID	2021-130A #
SATCAT no	50463
임무 유형	천문 과학탐사
예정 임무 수행 기간	5년 (설계) 10년 (목표) 20년 (추정)[1]
제작	노스롭 그루먼 코퍼레이션 Ball Aerospace & Technologies
운용	NASA/ ESA/CSA[2]/STScI[3]
예산	약 100억 달러 (약 12조 원)[4]
발사 중량	6,500 kg (14,300 lb)
전체 면적	20.197 m × 14.162 m
망원경 면적	6.5 m × 14.162 m
망원경 형식	three-mirror anastigmat[5]
집광면적	25 m2 (270 sq ft)
초점거리	131.4 m
유효파장	0.6㎛~28.5㎛
탐사장비	NIRCam[6]/NIRSpec[7]/MIRI[8]/NIRISS[9]/FGS[10]
출력	2,000 W
트랜스폰더	Ka band[11], S band[12]
대역폭	S-band up: 16 kbit/s S-band down: 40 kbit/s Ka band down: up to 28 Mbit/s
기준계	태양-지구 L2
궤도 공전주기	180일
근지점	37만 4천 km, 23만 2천 마일
원지점	150만 km, 93만 마일
링크	| | |

윗부분의 모습

아랫부분의 모습

1. 개요

2. 개발 배경

3. 주요 임무

• 초기의 우주 (Early Universe)
• 은하의 변천 (Galaxies over Time)
• 항성의 생명주기 (Star Lifecycle)
• 외계의 발견 (Other Worlds)

4. 발사

5. 관측 업적

5.1. 2022년

• 2월 10일: 제임스 웹 망원경(JWST)가 촬영 테스트를 시작했다. 큰곰자리의 별빛을 포착하는 데 성공했고, 셀카까지 찍었다. # 앞으로 몇 달에 걸쳐서 주경 정렬을 한 후 본격적인 관측을 시작한다.

• 3월 11일: 18개 주경의 초점 정렬을 실시한 후 시험 가동을 통하여 2MASS J17554042+655127을 촬영했다. #[15]

• 3월 18일: NASA에서 소모된 연료량을 계산한 결과 아리안 5가 매우 정확하게 궤도로 올려보내 준 덕분에 자세 및 궤도 조정을 위해서 필요한 연료를 아낄 수 있게 되었다. 이 덕분에, 기존의 10년에서 20년으로 수명을 늘릴 수 있을 것으로 보고 있다.

• 3월 30일: 허블 우주 망원경이 지금까지 발견한 개별 항성 중 가장 먼 항성으로 추측하는 개체인 WHL0137-LS/Earendel을 발견하였다. 추후 이를 JWST가 자세히 관측할 계획이다.

• 5월 9일: 스피처 우주 망원경과 동일하게 대마젤란은하를 찍은 사진의 해상도 비교샷이 업로드되었다. #

• 6월 1일: NASA와 ESA는 JWST의 첫 공식 관측 사진이 7월 12일 공개된다고 발표했다. # 다음 달 12일에 공개될 이미지와 자료는 천체의 특징을 가늠할 수 있는 화상군과 관측된 천체의 스펙트럼을 담은 분광 관측 데이터이다. #

• 6월 8일: JWST의 세그먼트 C3[16] 주경이 5월 23일에서 25일 사이, 모래 알갱이보다 작은 크기의 미소 유성체(micrometeoroid)와 충돌한 것으로 나타났다. 이번이 JWST의 여정 시작 이후 5번째이자 가장 큰 미소 유성체 입자의 충돌로써 웹 망원경 관측 자료에서 작게나마 영향이 감지됐지만, 내달 12일 최초의 관측 사진을 공개하는 일정 등에 대한 영향은 일단 없다고 한다. #1 #2

• 6월 21일: 6월 넷째 주부터 일정이 잡힌 DD-ERS 프로그램 일부에 대해 관측에 나서고 있다. 이날 M92에 1.95시간을 할당하여 관측하였다. #

• 6월 25일: 첫 번째 관측 계획 사이클에 대해 공개되었다. 대부분 항성 주위를 가깝게 도는 불지옥 행성들이다. 하지만 지구처럼 생명체 존재 가능성이 있는 행성도 관측 대상에 포함되어 있다. 하나당 10~30시간 정도의 관측 시간이 주어졌다.

• 7월 8일: NASA는 12일 온라인을 통해 풀 컬러 이미지와 분광 데이터로 최초 공개되는 JWST 관측 대상 목록을 공지했다. 그 가운데는 우리에게도 잘 알려진 용골자리 성운(Carina Nebula), 남쪽 고리 성운(Southern Ring Nebula), 스테판의 5중주(Stephan's Quintet)와 더불어 WASP-96 b와 SMACS 0723이다. #

• 7월 11일: 미국 동부 표준시 오후 5시 30분(한국 시간 12일, 오전 6시 30분), 조 바이든 대통령이 백악관에서 열리는 JWST Preview 행사에서 직접 최초의 JWST 풀 ​​컬러 이미지로써 SMACS 0723(12일 발표 목록 중 하나) 은하단을 공개했다.[17][18] # 허블 망원경이 찍은 허블 울트라 딥 필드 시리즈의 후속기 버전이라고 할 수 있다.[19] 고화질 이미지

NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet (The galaxy cluster SMACS 0723) #

• 7월 12일: NASA는 NGC 3132(일명 남쪽 고리 성운 또는 팔렬 성운, Caldwell 74)를 포함한 제임스 웹 우주 망원경의 첫 번째 관측 사진을 공개하였다.
  
  

• 7월 14일: 예정대로 NASA는 JWST의 커미셔닝 데이터를 공개했다. #1 #2 미컬스키 우주 망원경 아카이브(MAST)에서 엠바고가 걸리지 않은 모든 관측 자료의 메타데이터에 대해 접근이 가능하지만, 관측 제안서를 낸 연구자가 독점하는 데이터는 즉시 이용이 불가능하고 독점 기간이 끝난 후 이용 가능하다. 탐사 데이터는 하루에 두 번 심우주 통신망(DSN)을 통해 지구로 전송되는데, 그 속도는 망원경 저장 장치의 용량 관리와 DSN의 자료 전송 평균 속도에 좌우된다.

• 7월 19일~25일: 최근 한 달 간의 본격적인 관측에서 적색편이가 10에서 최대 20으로 추정되는 초기 은하들이 다수 발견되어 Nature 등을 포함한 천문학계 최고 권위 학술지들[23]에 제출되었고 현재 동료 심사 중이며, 제출본이 arXiv에 공개되었다. #1 #2 #3 #4 이러한 은하들의 적색편이는 분광학적으로 확인한 가장 초기의 은하인 GN-z11보다도 큰 것(333억 광년에서 최대 359억 광년)[24]으로 여겨지지만, 측광으로 적색편이를 추정한 것이기 때문에 후속 관측으로 스펙트럼에서 적색편이를 확인하는 절차가 필요하다. 은하가 아무리 멀리 떨어져 있어도 원소의 고유 분광 스펙트럼은 같기 때문에, 정확한 적색편이를 얻기 위해서 원자에서 나오는 분광 스펙트럼을 조사해서 고유의 스펙트럼이 얼마나 이동했는지를 확인하는 것이다. 측광으로 얻은 데이터는 고유 분광 스펙트럼을 확실하게 얻을 수 있을 정도로 정확하지는 않아 확률적으로 적색편이를 추정하며, JWST에 달려 있는 분광기인 NIRSpec을 활용한 추가적인 관측을 통해 정확한 적색편이를 얻어야 한다.

• 8월 2일: 수레바퀴 은하(Cartwheel Galaxy)를 찍어서 이미지를 공개했다. 이 성과로 인해 1994년 허블 우주 망원경이 찍은 이미지와 비교 연구가 가능해졌다. 고해상 이미지

• 9월 7일: 타란튤라 성운의 관측 결과를 공개하였다. # 그리고, 항성 'HIP 65426'의 외계행성 'HIP 65426 b'의 관측 결과도 같이 공개하였다. #

• 9월 21일: 해왕성의 고리와 위성 7개(트리톤/갈라테아/네레이드/탈라사/라리사/프로테우스/데스피나)를 선명하게 포착하는 데 성공했다. 특히 고리는 1989년 보이저 2호의 탐사를 통해 최초로 존재를 확인하긴 했지만, 너무 옅은 데다 거리가 멀다는 문제 때문에 지구에선 도저히 손을 못 대고 있었는데 약 33년 만에 관측 및 촬영을 이뤄냈다는 게 돋보인다.
  
  
  
  

• 9월 28일: 관측 장비 중 하나인 NIRCam의 파이프라인 캘리브레이션 초기 버전이 정확하지 않아서 제임스 웹의 초기 관측을 분석한 연구 논문들이 대대적으로 수정되어야 했다는 네이처 보도가 나왔다. # 지난 7월 말, 제임스 웹의 데이터에서 고적색편이 은하 후보가 많이 발견되는 추세에 관해서 이상함이 감지되고 있었는데 # , 알고 보니 관측 데이터가 덜 보정되어서 실제로는 조금 가까울 고적색편이 은하 후보를 좀 더 먼 고적색편이 은하 후보로 오인하고 있었던 것. 이미 7월 말에 발견된 원거리 은하 후보 몇 개는 저널 제출 전에 아카이브에 게재된 프리프린트 논문이 수정되어서 측광 적색편이가 처음보다 줄어든 상황이다.[25] 8월 이후부터 나온 논문은 이러한 이슈를 인지하고 따로 처리했기 때문에 해당 사항이 없는 경우가 많다.[26]

• 10월 11일: NIRCam으로 20.42시간에 걸쳐 허블 울트라 딥 필드를 관측했다. #

• 10월 19일: 수리 성운의 창조의 기둥 관측 사진을 공개했다

• 11월: WASP-39 b의 대기 분자의 존재와 광화학반응까지 처음으로 밝혀냈다. #

• 2022년 4분기: Cycle 1 초기 단계에 배정된 특정의 과학목적 탐사 과제는 마무리하고, 정상적인 운영 단계로 전환을 시작한다. 이 시기에, 당초 약 5개월로 계획된 긴급 과제를 수행하는 DD-ERS 프로그램은 마감하고 GO/GTO 프로그램 중심의 탐사 과제에 집중한다는 뜻으로 보인다.

5.2. 2023년

• 1월 31일: JWST Cycle 1(시운전 단계, Commissioning) 후속의 Cycle 2 과학 탐사용 세부 프로그램에 대한 천문학 전문가 집단의 제안서 접수를 마감한다.[27] NASA측은 전 세계 천문학자들이 그간 의문을 품었던 JWST의 성능이 7월에 공개한 커미셔닝 결과에 따라 얼마나 좋은지 실감하게 되었기에, Cycle 2의 탐사 제안은 Cycle 1 보다 '훨씬 더 모험적인' 과제로 제출해 주길 바란다고 밝혔다.

• 센타우르스 소행성군에 있는 소행성 10199 커리클로를 자세히 관측하였다. 제임스 웹은 이 소행성의 고리가 배경 별 앞을 지나가는 엄폐 현상(occultation)을 관측하였다. [28] 이번 관측에서는 커리클로 표면의 결정체 얼음에 대한 명확한 증거를 보여주고 있다. #

• 카멜레온자리에 있는 분자구름( 암흑성운) 관측 임무를 수행하였다. #관측된 모습(고해상도) #기사 관측 스펙트럼 데이터를 통해서 물과 같은 단순한 얼음 이외에도 이산화탄소, 암모니아, 그리고 메탄 등 가장 단순한 형태의 분자와 복합 유기물 분자인 메탄올에 이르기까지 광범위한 분자가 얼어 있는 모습의 형태로 존재하고 있음을 식별했다. 또한 이 관측을 통해 연구 팀은 메탄올보다 더 복잡한 분자들에 대한 존재 증거도 발견했다.
  
• 앞서 공개한 SMACS J0723.3-7327의 데이터를 추가 분석한 결과 은하단의 중력으로 발생한 중력 렌즈로 증폭된 배경 은하의 빛에서 최초로 적색편이 값이 z = 20이 넘어가는 은하 F200DB-045를 발견했다. z = 20.4로 거리를 역산하면 약 361억 광년이 떨어져 있다는 결과가 나오게 된다. #관련기사

• 5월. 남쪽 물고기자리에 있는 별인 포말하우트 Fomalhaut 주변에서 세 번째 디스크를 발견했다. #

• 토성의 위성 엔셀라두스의 거대 수증기 기둥을 관측하였다. NASA의 표현을 옮기면 " 로스앤젤레스에서 부에노스아이레스 간 거리보다 긴" 길이라고 한다. # 이 관측을 통해 엔셀라두스가 토성의 고리에 물을 직접 공급하고 있음이 확인되었다.

• 6월: 1,350광년 떨어진 행성인 d203-506 에서 DNA 생성에 필수적인 메틸 양이온이 관측되었다. # 또, 네덜란드 흐로닝언 대학의 피에루이기 리날디가 이끄는 국제 연구 팀은 제임스 웹 우주 망원경의 중적외선 장치(MIRI)를 이용한 MIRI European Guaranteed Time 관측에서 초기 우주의 재이온화기 (Epoch of Reionisation)의 빛을 포착했다. #

• 7월 3일: 바다뱀자리-센타우루스자리 초은하단에 위치한 특이은하인 NGC 3256의 관측 임무를 수행하였다.

• 7월 6일: 백조자리와 세페우스자리의 경계선에 위치한 NGC 6946(불꽃놀이 은하)에서 발견된 초신성 SN 2004et, SN 2017eaw의 초신성잔해의 관측 임무를 수행하였으며 해당 관측에서 SN 2004et의 잔해에 5,000 지구 질량의 성간먼지가 존재한다는 것이 밝혀져, 실제로 초신성 이후에도 성간먼지가 흩어지지 않고 살아남을 수 있다는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다.

• 7월 7일: 심우주의 적색편이 관측 결과 우주의 나이는 약 260억 년으로 추정된다는 값이 관측되었다. #

• 7월 8일: 우주진화조기방출과학 조사(CEERS)에서 조사된 11개의 활동성 초대질량 블랙홀에 대한 관측 임무를 수행하였으며, 특히 CEERS 1019 초대질량 블랙홀의 나이가 무려 132억년인 것이 밝혀지면서 빅뱅에서 불과 5억 7천만년밖에 되지 않은 짧은 시간안에 블랙홀이 생성될 수 있음이 밝혀졌다.

• 7월 20일: 전갈자리와 뱀주인자리에 위치한 뱀주인자리 로 분자운 복합체에 위치한 뱀주인자리 로 성운의 관측 임무를 수행하였다. 참고로 해당 사진은 JWST의 1주년 사진이다.

• 7월 20일: 127억년 전의 원시은하 JADES-GS-z6 관측 임무를 수행하였다. 해당 관측에서 JADES-GS-z6 은하에 탄소 성분이 포함되어 있다는 흔적이 발견되었는데, 이는 빅뱅 이후 불과 10억년밖에 되지 않는 짧은 시간에 다환 방향족 탄화수소같은 복잡한 유기화합물이 형성되었다는 증거중 하나라고 한다.

• 7월 25일: 센타우루스자리의 원시행성 디스크를 가지고 있는 황소자리 T형 별인 PDS 70 관측 임무를 수행하였다. 해당 관측에서 관측사상 최초로 암석행성 형성 영역에서 물(정확하게 말하자면 수증기)이 발견되었다.

• 7월 26일: 돛자리의 허빅-아로 천체[29]인 HH 46/47 관측 임무를 수행하였다. 해당 관측에서 이때까지는 성간가스로 인해 선명하게 관측이 불가능했던 HH 46/47을 선명하게 촬영하는데에 성공했다.
  

• 7월 31일: 궁수자리에 위치한 불규칙 은하인 NGC 6822(바너드 은하) 관측 임무를 수행하였다.
  

• 8월 9일: WHL0137-LS (에아렌델) 관측 임무를 수행하였으며, 해당 관측에서 에아렌델이 태양보다 2배 더 뜨겁고, 수백만배 더 밝은 거대한 B형 별[30] 임이 밝혀졌다.
  

• 8월 22일: 거문고자리에 위치한 행성상성운인 고리 성운 관측 임무를 수행하였다.

좌측 사진이 NIRCam 사진, 우측 사진이 MIRI 사진이다.

• 8월 30일: 사냥개자리에 위치한 정상나선은하인 소용돌이 은하(M51) 관측 임무를 수행하였다.
  

• 8월 31일: 대마젤란은하에 위치한 초신성잔해인 SN 1987A 관측 임무를 수행하였으며, 해당 관측에서 이때까지는 관측하지 못한 초신성 폭발에서 분출된 가스의 외부층의 일부로 생각되는 작은 초승달 모양의 구조가 발견되었다.

• 9월 11일: 지구 질량의 8.6배에 달하는 질량을 가지고 있는 K2-18b 관측 임무를 수행하였으며, 해당 관측에서 K2-18b 행성의 대기 성분에 이산화탄소와 메테인이 포함되어 있다는 것이 발견되었다. 이는 K2-18b 행성에 바다가 존재할 가능성을 뒷받침해주는 증거중 하나라고 한다. 또한 지구상에서는 미생물에 의해서만 생성되는 디메틸 황화물이 K2-18b에 존재한다는 증거를 포착했다.

• 9월 14일: 페르세우스자리에 위치한 IC 348에 위치한 허빅-아로 천체인 HH 211 관측 임무를 수행하였다.
  

• 9월 22일: 유로파 관측 임무를 수행하였다. 해당 관측에서 유로파의 얼음 지각에 지하 바다에서 기원한 것으로 추정되는 이산화탄소가 존재한다는 것이 밝혀졌다. #

• 9월 30일: JWST Cycle 1 커미셔닝을 완료하고, 동년 10월부터 Cycle 2[31] 탐사 프로그램을 개시할 예정이다. #

• 10월 2일: 오리온 성운 중심부 관측을 수행하였으며, 해당 관측에서 오리온성운의 성간가스에 가려져 보이지 않던 OMC-1 분자운[32]을 관측하는데 성공했다. 또한 오리온자리 성운 내부에서는 목성 크기의 물체 40여개가 감지되었다.

좌측 사진이 단파장 NIRCam, 우측 사진이 장파장 NIRCam 사진이다.

5.3. 2024년

6. 고장 이력

6.1. 2022년

• 9월 20일 공식 블로그를 통해 중적외선 관측 장치(MIRI)의 중해상도 분광(Medium-Resolution Spectroscopy, 이하 MRS) 기능을 하는 기구에 문제가 생겼음을 공표했다. 문제가 발생한 것은 공식 발표보다 한 달 정도 이른 8월 24일이며, 관측 장치가 MRS 기능으로 볼 수 있는 중적외선에서 긴 파장을 분광할지 짧은 파장을 분광할지 선택하는 기구(grating wheel)가 기계적으로 뻑뻑하게 작동하는 증상이 감지되어 MRS를 사용하기로 예정된 관측들이 모두 일시 중지되었다. 사전에 하드웨어 상태를 체크하고 문제를 살펴본 후, 9월 6일에 오작동을 검토하는 위원회가 소집되어 최선의 해결 방향을 검토하였다고 한다. MIRI의 또 다른 기능인 중적외선 이미징, 저해상도 분광(Low-Resolution Spectroscopy, LRS)[33], 코로나그래프 이미징은 MRS와 별개이기 때문에 정상적으로 관측을 수행하고 있다.

• 9월 22일 스페이스뉴스 보도에 의하면 프로젝트 관계자들은 MRS의 기능이 정상화되는 데 오랜 시간이 걸리지 않으리라 확신하고 있다. NASA 본사의 JWST 프로그램 과학자 에릭 스미스(Eric Smith) 교수는, 제임스 웹 엔지니어들은 MRS 기능이 뻑뻑하게 작동하는 문제가 향후 그 장치를 못 쓰게 하지는 않으리라 생각하고 있으며, MRS 기능을 중지한 것은 그것의 원인을 규명하고자 여러 방면의 주의에서 비롯된 결정이라고 밝혔다.

• 11월 8일, 지난 8월 24일에 문제가 발생했던 MIRI 중해상도 분광(MRS) 기능이 원상 복구되었다는 소식이 NASA 제임스 웹 블로그를 통해 전해졌다. 장비의 문제점을 진단한 엔지니어들은 특정 조건에서 그레이팅 휠 중앙의 베어링을 구성하는 부품들의 접촉력이 커지면서 마찰이 증가한 것으로 결론 내렸고, 이를 토대로 관측을 진행하는 동안 장치가 손상되지 않게끔 하는 방법을 개발하고 검증하였다. 테스트는 11월 2일에 이루어졌으며, 휠의 마찰은 엔지니어들의 예상대로였다. MRS 관측은 11월 12일 토성의 극지방을 관측하는 것을 시작으로 재개될 예정이다.

7. 허블 우주 망원경과의 차이

허블 우주 망원경의 반사경과 제임스 웹 우주 망원경의 반사경

8. 기본 구성

8.1. 구성 요소

• 광학 망원경 요소(Optical Telescope Element, OTE): JWST의 눈이 되는 OTE는, 총 18개의 육각형 조각으로 구성된 전체 직경 6.5m의 주경 및 주경에서 받은 빛을 재반사하는 직경 74cm의 부경으로 이뤄졌다.

• 통합 과학기기 모듈(Integrated Science Instruments Module, ISIM): ISIM은 주경 뒤에 붙어 있는데, 카메라와 분광기가 장착된 4개의 과학 기기와 각종 센서가 내장됐다. JWST의 두뇌와 같은 요소이며 중추적인 기능을 하는 ISIM 내부 장치는 다음 절에서 별도로 살핀다.
• 태양 차단막(Sunshield): 총 5겹으로 알루미늄+실리콘 코팅된 마름모 형의 차단막(주재질: 캡톤(Kapton))은 태양 빛을 반사하고 지구의 복사열을 차폐하는 역할을 하며, 적외선을 감지하는 JWST 기능의 특성 상 영하 235도의 극저온을 유지하는데 필수적인 보호막이다. 태양 차단막은 가로 21m, 세로 14m(태양 빛을 최초로 받는 첫 겹이 가장 큼)로 테니스장 면적의 초대형 규격이나 차단막의 두께는 불과 인간의 머리카락 굵기에 불과하다. 각 층이 섭씨 약 55도를 낮추는 효과를 준다고 한다. JWST의 발사 후 전체 구성요소의 준비 절차에서 70%가 넘고 주경을 포함한 각종 기계적 전개 공정 가운데 가장 까다로워 NASA에서 제일 긴장한 과정이었으나, 2022년 1월 3일 시작한 첫 장부터 의외로 잘 펼쳐졌고 당초 닷새로 계획된 5겹의 작업이 만 이틀도 안되어 수월히 끝나서 JWST 기술진이 크게 기뻐했다고 한다.
• 우주 선체(Spacecraft Bus): 우주 선체는 JWST 작동에 필요한 전력 공급, 자료 송수신, 처리 정보 저장, 자세 제어, 발열 통제를 담당한다. 모든 전력은 태양전지판을 통해 공급되며, 자세 제어는 분사 추진기와 반작용 휠이 맡고 지구 간 통신을 위해 두 종의 안테나가 있다.

8.2. ISIM 장치

• Near InfraRed Camera (NIRCam, 근적외선 카메라)
  

NIRCam은 0.6~5㎛의 근적외선을 관측하며, 시운전 및 정기 모니터링 과정에서 파면측정장치 역할을 하기도 한다. # 애리조나 대학교 주도로 개발되었다. 아래 사진은 NIRCam 모듈 안에 들어가는 휠 필터로서[40], NIRCam이 포착한 단색성이 강한 적외선 파장을 미세한 파장의 범위에 따라 다양한 색을 입혀 우리의 육안상 컬러화된 이미지로 보이게 하는 핵심 장치이다.

• Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec, 근적외선 분광기)
  

9. 시스템 사양

• 에비오닉스 시스템

• 메인 시스템

10. 목적

10.1. 외계생명체 탐색

10.2. 태양계 탐색

JWST NIRCam 2.12 micron 필터로 촬영된 목성(중앙)과 유로파(좌측)[49]

11. 문제점

11.1. 돈 먹는 하마

11.2. 페르미 감마선 우주 망원경의 팀킬

11.3. 우주 입자와의 충돌로 인한 손상 우려

12. 기타

• 2013년 1월, 데스 스타 건설 청원 당시 미국 정부의 공식 답변에 짧게 언급되었다.
  
  Even though the United States doesn't have anything that can do the Kessel Run in less than 12 parsecs, we've got two spacecraft leaving the Solar System and we're building a probe that will fly to the exterior layers of the Sun. We are discovering hundreds of new planets in other star systems and building a much more powerful successor to the Hubble Space Telescope that will see back to the early days of the universe.''' 원본 출처
  
  
  
  
  비록 미합중국에는 케셀 런을 12 파섹 내에 돌파할 수 있는 우주선은 없지만, 우리에게는 태양계를 벗어난 두 대 의 우주선이 있으며 태양 표면을 향해 쏘아보낼 탐사선이 제작 중에 있습니다.[57] 우리는 수백개에 달하는 다른 항성계의 새로운 행성들을 발견해 내고 있으며 탄생 초기 우주를 관측할 허블 우주 망원경의 강력한 후계기도 만들고 있습니다. 번역본 출처

• 2016년 10월, 제작소에서 관람객들이 크고 아름다운 반사경을 관람하는 모습이 화제가 되었다. JWST 연구원 Amber Straughn이 남긴 트윗

• 2016년 11월, JPL의 폰 카르만 강연에서 제임스 웹 이야기가 다뤄졌다.
  

• 2021년 11월, 제임스 웹이 미국 국무부에서 일하던 동성애자들을 추방했던 전력 때문에 이름을 변경하라는 목소리가 나오기도 했으나, 이는 사실이 아닌 것으로 밝혀졌다. 제임스 웹 본인 문서 참조.

• 탑재된 로켓 아리안 5는 역사상 가장 신뢰도와 성공률이 높은 로켓으로 꼽힌다. 게다가 기아나 발사장도 로켓 발사장 중에 가장 탁월한 장소라서 투입된 자금과 규모에 걸맞게 성공에 심혈을 기울였음을 알 수 있다.

• 개발에 참여한 한 과학자에게 성공 가능성을 물었더니 100%라는 답변이 왔다고 한다. 과학자가 진행 중인 일에 확신하는 것은 흔지 않은 일.

• 제작 완료 후 발사 장소인 유럽까지 화물선으로 운송해야 하는데 해적이 납치하겠다고 협박해와서 비상이 걸렸다고 한다. 때문에 화물선 2개 중 어느쪽이 실렸는지 비밀로 하고, 해군이 동행하였다. 다행히 해적은 얼씬도 못했다.

• 일반적인 카메라 스펙으로 계산하면 초점 거리는 131,400mm, F19.9, 필터 구경 6600mm, 1600만 화소[58] 정도라고 한다. #

• 미국의 IT 매체 엔가젯에 따르면 68Gb 용량의 SSD가 탑재되어 있다고 보도했다. #

• 2021년 12월 30일 NASA가 발표한 바에 따르면 궤도 정확성이 생각보다 매우 높다고 한다. 발사된 로켓이 워낙 정확한 속도와 방향으로 날아갔기 때문. 그래서 궤도 보정을 위한 연료를 절약할 수 있게 되면서 수명이 더 길어질 것으로 보인다고 한다. # 최대 10년을 더 사용할 수 있을 거라는 예측도 나오는 중.

• NASA 전문가들은 2022년 7월 시운전 관측 데이터의 놀라운 결과 못지 않게, 발사 이후 6개월 간 진행된 각 부품의 전개 과정 시 발생 가능한 수백 개의 단일지점 오류(Single-point error: 전체 과정이 중단되는 각 지점의 에러)없이 모든 절차가 100% 수행된 점이 매우 귀한 기술적 성과이며, 향후 JWST 운영에 큰 자신감을 가지게 되었다고 한다.

• 넷플리스 다큐멘터리로 망원경의 초기 구상, 제작, 발사 및 운영까지를 다룬 다큐멘터리로 공개되었다. # imdb 1시간의 짧은 다큐멘터리로 아주 간략하게 내용을 담고 있지만, 실제 NASA의 JWST에 대한 초기 운영 화면을 직접 보여주며모자이크 처리가 안 되어 있다., JWST에 대한 배치에 관한 애니메이션을 새로 제작하였고, 적색으로 찍은 우주 화면에 색을 입히는 법, 344개의 단일 장애지점(Single Point Failures)에 대한 NASA의 대응 방안을 보여준다.

• 2020학년도 6월 평가원 모의고사 지구과학1에 15번 문제로 출제된 적이 있다.
  
  하지만 당시에는 이 망원경의 인지도가 매우 낮았기 때문에 오답률 1위를 찍었다. 답은 3번(ㄷ). 제임스 웹은 '적외선' 관측 위성이므로 ㄱ은 틀렸다. 주경의 지름이 2.7배이지만, 집광능력은 면적에 비례하므로 대략 2.7*2.7 = 7.3배의 차이가 나므로 ㄴ도 틀렸다. 이 문제를 많이 틀린 이유는 ㄱ 선지 때문으로, 위 보기에는 세 망원경이 어느 파장대를 관측 할 수 있는지 나와 있지 않기 때문에 제임스 웹 망원경이 뭔지 모르는 학생들은 ㄱ 선지를 판별할 수가 없었다. 그나마 이를 모르는 상태에서 ㄱ을 풀려면 전파 망원경에는 그림에 그려져 있는 반사경과 같은 거울이 쓰이지 않는다는 것과, 전파 망원경은 지상에서나 쓰이지 우주망원경에서는 거의 쓰이지 않는다는 것으로부터 유추해야 한다. 즉 이 망원경의 존재를 몰랐다면 굉장히 까다로웠을 것이다. 구경으로 전파망원경인지의 여부를 유추가 가능하다.

• 제임스 웹에 발사되기도 전부터 후속 모델에 대해 논의되고 있었다. 허블 우주망원경 역시 이것이 발사되기도 전에 후속 망원경이 논의되었었다. 후속 모델은 ' LUVOIR telescope' 라는 이름으로 불리운다.

13. 관련 문서

• 망원경
• 우주 망원경
• 1990년, 허블 우주 망원경
• 1999년, 찬드라 엑스선 관측선
• 2003년, 스피처 우주 망원경
• 2008년, 페르미 감마선 우주 망원경
• 2009년, 케플러 우주 망원경
• 2013년, 가이아 우주 망원경
• 2018년, TESS
• 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경
• LUVOIR

[1] L2 궤도는 위성 본체를 기준으로 태양과 지구가 항상 동일한 위치에 존재하는 구역이지만 해당 위치를 유지하기 위한 운동에너지까지 0인 상태가 아니므로, 목표 지점에 도착한 이후에도 L2 궤도 유지를 위해 연료를 사용해야만 했는데 아리안 5가 망원경 본체를 궤도에 예상보다 정확히 도달해줘서 연료의 소모가 줄어 목표 수명의 2배인 20년으로 증가했다.
[2] Canadian Space Agency [3] Space Telescope Science Institute [4] 롯데월드타워의 총. 사업비와 건설비가 약3조5천억원 이다 [5] 비점 수차를 보정한 [6] 근적외선 카메라 [7] 근적외선 분광기 [8] 중적외선 관측장비 [9] 근적외선 이미지화 장치&에칠 분광기 [10] Fine Guidance Sensor. 보통은 정밀유도센서로 해석한다. [11] 데이터 수집시 [12] TT&C시 사용 [13] 매우 먼 거리에 있는 심우주 천체들은 빛이 고무줄처럼 늘어나는 적색편이 현상으로 인해 가시광선보다는 적외선에서의 관측이 더 용이하며, 심우주 천체 관측을 방해하는 우주 먼지에 의한 소광 효과의 영향을 덜 받는 점이 있다. [14] 딱 크리스마스에 발사하다 보니 발사 성공이 확정된 이후 기아나 센터에 있던 과학자들이 산타 모자를 쓰고 서로 축하하는 장면도 방영되었다. [15] 해당 이미지는 시각적으로 배경과 천체가 최대한 대비될 수 있도록 NIRCam이 촬영한 모노크롬 이미지를 적색으로 필터링한 결과물이다. 7월 6일 NASA가 맛보기로 공지한 FGS 이미지(지난 5월 초에 약 32시간에 걸쳐 72차례 노출한 이미지들을 스택한 결과물) 역시 똑같은 과정을 거쳤다. 7월 12일부터 정식으로 공개될 이미지는 내장 필터를 통해 얻은 수많은 단색 이미지를 RGB처럼 필터링한 후 블렌딩하는 색상화 작업을 거친다. # [16] 총 18개의 주경은 위치별로 각각 6개씩 A/B/C 그룹으로 나뉜 3개의 세그먼트로 구성되어 있다. 즉, 세그먼트 C의 3번 주경이란 뜻이다. [17] 날치자리에 위치한 은하단의 모습이다 [18] 당초 행사 계획보다 30분 순연됐는데, 실제 Live 공개 방송은 이 보다 40분 더 순연된 현지 시간 오후 6시 10분에 시작됐고 약 15분 간 전문가 초대 담화와 함께 짧게 끝났다. [19] 다만 은하단을 타깃으로 하였으므로 성격 자체는 울트라 딥 필드의 자매 프로젝트인 허블 프론티어 필드에 가깝다고 할 수 있다. [20] 근적외선 카메라 [21] 중적외선 카메라 [22] 페가수스자리에 위치해 있다. 뚜렷하게 관측되는 은하는 다섯 개지만 왼쪽 3900만 광년 거리의 나선은하 NGC 7320은 우연히 같은 방향에 놓여 있을 뿐, 은하군과 상관이 없다. 나머지 4개 은하는 서로 중력적으로 상호작용하고 있고, 지구로부터 약 2억 8000만 광년~3억 광년 떨어져 있다. # [23] The Astrophysical Journal Letter (ApJL), Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), Nature [24] 일반인들은 지구로부터 은하들과의 거리를 주로 보지만 거리가 수십억 광년 이상으로 벌어지면 우주의 팽창으로 인해 거리의 정의가 달라지게 된다. 흔히 사용하는 거리의 정의는 light travel distance, comoving distance, luminosity distance 등이 있다. light travel distance는 빛이 이동한 거리로 빛의 속력은 일정하기에 관측된 빛이 얼마나 오래 전에 출발했는지를 의미한다. comoving distance는 우주의 팽창을 고려했을 때 현재 시점에서 은하가 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 의미한다. luminosity distance는 일반적으로는 별이나 은하의 밝기가 거리의 제곱에 반비례하나 멀리 떨어져 있는 은하는 적색편이로 인해 밝기가 더욱 줄어들기 때문에, 관측자 입장에서 은하의 팽창을 무시하고 순전히 밝기만으로 역산했을 때 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 추산한 값이다. 게다가 적색편이로부터 추정한 거리는 우주 팽창 속도를 나타내는 허블 상수 등에 의해 달라지는데, 허블 상수의 값 또한 측정 방법에 따라 달라지기에 아직 학계 내에서 논쟁 중이라 학계에서는 초원거리 은하들은 거리를 잘 표시하지 않고 관측으로부터 정확하게 얻을 수 있는 적색편이를 표시한다. 여기서는 [math(H_0)]=69.6, [math(Ω_M)]=0.286으로부터 추정한 comoving distance이며, 각각 z=13, z=20을 의미한다. [25] z~14 은하 후보 발견에서 z~12 은하 후보 발견으로 수정된 논문. # [26] NIRCam으로 관측한 NGC 1365의 세페이드 변광성을 측광해서 허블 우주 망원경의 관측과 같은 결과를 보여준 사례. # [27] 동 천문 학계의 제안 사항은 Cycle 1 세부 임무에 포함된 일반 제안서 관측(GO: Cycle 1의 경우, 총 266개 세부 프로그램으로 41개국 2천 2백 명의 연구자에게 약 6천 시간 배정), 개발 기여 집단에 할당되는 시간의 제안서 관측(GTO)과 유사한 구성으로 보이며, NASA 자체의 탐사 프로그램 제안 사항과 더불어 6월까지 종합적으로 검토 후 전문 평가단과 함께 최종 선별될 예정이다. 한편, Cycle 1 개시 전에도 자신의 연구 팀에게 관측 시간 요구하고 성운을 특정하는 전 세계 천문학자의 문의가 쇄도했는데, 7월 12일 첫 이미지 공개 이후 새로 인식된 현상에 따른 Cycle 2 참여 제안이 폭발할 것으로 NASA는 예상하고 있다. 참고로, 2020년 11월 마감(당초 10월 말)된 Cycle 1 일반 제안은 무려 1,172건(총 누적 관측 시간 25,278)에 달했다. 따라서 동 천문학자의 Cycle 2 관측 제안서의 접수 기간이 연장될 수 있다. [28] 작년 10월에 관측한 사항이지만 기사가 2월에 나옴. [29] 별이 형성될 때의 먼지구름이 가속되어 방출되는 가스로 이루어진 작은 성운 모양의 천체. [30] 제임스웹의 관측에서 밝혀진 것은 에아렌델의 관측 스펙트럼이 B형인 것이지, 에아렌델이 어떤 분류에 속하는 항성인지는 밝혀지지 않았다. [31] JWST 운영 사이클은 각 Cycle마다 12개월씩, 현재까지 Cycle 1에서 Cycle 5까지 수립된 상태이다. [32] 사진의 붉은 부분 [33] 촬영부와 같은 상단에 있다. [34] 알루미늄이나 은을 씌우는 가시광선 망원경과 달리 적외선 망원경은 금을 씌운다. 금이 적외선을 매우 잘 반사하기 때문이다. 금은 두께 0.0001mm 미만의 엄청나게 얇은 박으로 만들 수 있기 때문에 생각보다 그리 비싸지 않다. 반사경 하나당 3g, 다 합쳐도 결혼 반지 10개 정도의 금이다. [35] 포물면 거울을 쓰는 망원경은 코마수차 때문에 유효 시야가 좁다. 코마수차를 줄이면 유효 시야는 넓어진다. [36] 5회에 달하는 서비스 미션을 통해 자외선 영역까지 관측할 수 있도록 업그레이드가 되기는 했다. [37] 멀리 있어서 적색편이가 큰 천체나 작고 어두운 갈색왜성이나 외계 행성 등은 적외선을 관측하는 게 가장 좋고, 또 적외선은 우주먼지 등에 의한 감쇠가 적어 먼지를 뚫고 멀리까지 볼 수 있기 때문이다. [38] 반작용 휠이 최소 3개는 돌아가야 타깃에 고정시킬 수 있는데 2개밖에 쓰지 못하게 되어 태양 복사압까지 전부 써먹어야 했다. [39] graphite-epoxy, 흑연 에폭시 [40] 위 사진의 중앙에 보이는 두 개의 세워진 원반과 같은 주황색 구조물이며, 좌측이 장파 필터용 휠이며 우측이 단파 필터용 휠이다. [41] 유럽우주기구(ESA)가 주도하는 IEEE1754 기반의 우주 네트워크 통신포트. 주로 탐사선의 내장된 각종 실험, 과학탐사장비와 연결한다. 전송속도는 20~400MB/s [42] OS와 바이오스가 내장된 10MB의 EEPROM을 별도로 탑재된 기판 [43] SpaceWire 칩셋인 LEON2 설계를 기반으로 증강된 LEON3 SoC 형에 이어, L2 캐시가 장착되고 데이터 버스가 확장된 모델이다. [44] 반도체 드라이브(SSD)를 활용한 특수 목적형 저장 매체이다. 이를 테면, 특정한 파일 형식(MP3, MP4 등)만을 기록하고, 입출력하는 시스템이다. 이는 다목적형 저장 매체보다 I/O 부하가 적어서 임베디드 시스템에 유리하다. [45] 58.8GB의 용량이 적은 것이라고 생각할 수는 있지만, 제임스 웹은 촬영 이미지를 가능한 빨리 전송하도록 설계되어 있다. 그래서, 전송 중 버퍼링을 위한 정도의 공간만 필요하고, 전송 후에는 삭제하기에 큰 용량이 필요하진 않다. [46] 목성과 해왕성 궤도 사이에 있는 수많은 작은 행성체들로 이뤄진 태양계 소천체이다. [47] 라그랑주점 L2에 있는 위치의 특성과 태양을 피해 초저온 상태에 있어야 하는 적외선 장비로 인해 JWST는 태양, 지구와 달은 물론 내행성(수성-금성) 촬영은 불가하다. # [48] 언뜻 7%라면 작은 비율 같지만, 우주(cosmos) 내에서 태양계의 크기를 상상해 보면 납득이 간다. [49] NIRCam 3.23 micron 필터를 통한 링크 #된 오른편 사진에서는 목성의 고리마저 선명히 보인다. [50] 기술개발비와 연구원, 엔지니어 임금, 자재비, 제작비 등을 모두 합친 금액. [51] 10억 달러 좀 넘을 걸로 예상했지만 실제로는 발사 때까지 총 26억 달러가 들었고, 20년간 다섯 차례의 수리비와 운영비까지 합치면 전부 96억 달러 정도 들었다. [52] 전액이 다 모이지 않아 총 7장으로 구성되는 주경 중 4장만이 완성, 5장째가 제작인 상태이다. [53] 자세한 측정과 천체 지도 작성이 주 임무기 때문에 직접 사진 관측을 주 임무로 하는 제임스 웹 망원경과는 구조나 기능이 다르다. [54] 앞서 2001년과 2009년 L2 지점에 진입했던 WMAP와 허셜 우주망원경은 각각 9년과 4년간의 짧은 활동 후 임무를 마쳤다. [55] https://arxiv.org/abs/2207.05632 [56] 유성체의 상대 속도가 큰 위험이 있는 방향. [57] 파커 태양 탐사선은 해당 청원 답변 작성일인 2012년 11월로부터 약 6년이 지난 2018년에 발사되었다. [58] 다만 가시광선, 적외선 카메라, 분광기를 비롯한 수많은 센서들이 있어 화소로만 판단하기 힘들다.