미국 항공우주청(NASA) 관계자가 한국 우주항공청·한국천문연구원과 공동 개발한 태양 코로나그래프(CODEX)를 점검하고 있다. 사진 제공=우주항공청, NASA우주항공청과 한국천문연구원이 미국 항공우주국(NASA)과 공동으로 개발한 태양 코로나그래프(CODEX)의 발사 전 최종 점검을 마쳤다고 8일 밝혔다.
코로나그래프는 태양 표면에 비해 100만 배 이상 어두운 태양 대기의 가장 바깥 영역인 코로나를 관측할 수 있는 특수한 망원경이다. 태양의 표면인 광구가 상대적으로 매우 밝은 탓에 개기일식을 제외하면 지상에서는 코로나를 관측할 수 없다. 인공적으로 태양 면을 가려야만 코로나를 관측할 수 있다.
한미 공동 연구진은 지난달 29일부터 이달 2일까지 미국 고다드 우주비행센터와 케네디우주센터에서 이뤄진 CODEX의 통신·제어 기능 시험을 성공적으로 마쳤다. 10월 미국 NASA 케네디우주센터에서 민간 우주개발기업 스페이스X가 개발한 화물선에 실려 ‘팰컨 9’ 로켓으로 발사될 예정이다. CODEX는 약 3~4주 간 국제우주정거장 설치와 시험 운영 기간을 거쳐 6개월에서 최대 2년 간 운영된다.
공동 연구진이 개발한 CODEX는 태양 코로나의 형상만 촬영하는 게 아니라 기존에 제한적으로만 관측할 수 있었던 온도와 속도를 하나의 기기에서 동시에 관측해 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 세계 최초의 코로나그래프다.
CODEX는 태양 반경의 3~10배에 이르는 영역의 코로나 온도와 속도를 측정할 계획이다. 태양의 바깥층인 코로나는 어째서 그렇게 뜨거운지, 태양풍이 어떻게 그렇게 빨라지는지 정확히 밝혀지지 않았다. 태양의 온도는 중심에서 바깥쪽으로 나아갈수록 낮아지지만 가장 바깥 영역인 코로나에서는 수백만 도(℃)까지 가열된다. 또 코로나에서 방출된 초속 수십㎞의 태양풍은 태양 근처를 벗어나면서 초속 수백㎞로 가속되며 우주 날씨에 큰 영향을 끼친다. 연구진은 이번 연구를 통해 우주 날씨를 더 정확하게 예측하는 데 큰 도움을 줄 것으로 기대했다.
이번 프로젝트에서 천문연은 CODEX의 핵심기술인 편광카메라, 필터휠, 구동 제어기 등 하드웨어와 코로나그래프 비행 및 지상 운영 소프트웨어를 개발했다. NASA는 코로나그래프의 광학계와 광기계부, 태양 추적 장치를 개발했다. 이와 함께 국제우주정거장 설치와 운영을 담당한다.
우주청과 천문연은 CODEX 프로젝트 수행을 위해 긴밀한 한미 공조 체계를 구축해 왔다. 천문연이 2016년 NASA와 태양권물리분야 공동협력을 위한 워킹그룹을 조직했고 2017년 8월 미국 개기일식 시 지상에서 공동 관측을 통해 코로나그래프의 핵심 과학이론인 온도·속도 동시 측정 기술을 성공적으로 시험했다. 2019년 9월에는 대형 벌룬에 코로나그래프를 탑재해 고도 약 40㎞ 성층권 상공에서 코로나의 온도·속도 동시 관측에 성공했다. 이를 바탕으로 같은 해 10월 CODEX 개발에 착수했다. 지난 4월에는 CODEX 통합 조립을 마쳤다.
윤영빈 우주청장은 “CODEX 프로젝트의 성공적인 수행을 통해 태양의 코로나 및 태양풍 등 태양 연구의 새로운 지평을 여는 중요한 전환점이 될 수 있을 것”이라며 “이 프로젝트를 통해 NASA와의 긴밀한 협력 관계를 더욱 강화하고 양국 간의 지식과 기술을 공유해 나갈 것”이라고 말했다.
