제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 지금까지 제작된 가장 진보된 우주 망원경이자 우리가 우주로 보낸 가장 멋진 기술 중 하나입니다. 비록 그 기술이 이해하기 어려울지라도 그것이 사용하는 힘은 매우 관련성이 높습니다. 실제로 전자레인지보다 약 1킬로와트의 전력으로 작동할 수 있습니다. 이는 망원경의 내장 시스템이 전력을 사용하는 방식으로 인해 가능합니다.
JWST는 특히 냉각 시스템과 관련하여 가능할 때마다 “활성” 작업을 수행하지 않도록 설계되었습니다. Webb은 “수동” 냉각이라고 알려진 과정을 통해 태양, 지구, 달의 열을 차단하기 위해 거대한 선실드를 사용합니다. 따라서 선실드는 제 역할을 하기 때문에 기존 냉각 시스템에 필요한 전력만큼 거의 필요하지 않습니다. 실제로 배포 프로세스 자체에는 망원경의 일반적인 일상 작업보다 훨씬 더 많은 활동이 필요했습니다. 일단 열리면 선실드는 안정적인 저전력 상태로 작동합니다.
JWST의 통신 시스템, 추진 제어 장치, 과학 장비, 열 관리 및 온보드 컴퓨터에도 많은 에너지가 필요하지 않습니다. 망원경 자체가 작동 중에 데이터를 수집하므로 이를 통해 모두 동시에 실행할 수 있습니다.
이륙력부터 심우주 안정성까지
폭주 블랙홀의 존재를 확인한 망원경은 현재 작동하는 데 매우 적은 전력을 사용할 수 있지만 우주로 이동하는 데 필요한 에너지는 그렇지 않습니다. Webb는 이륙에 필요한 힘을 생성하기 위해 고체 로켓 부스터와 극저온 코어 스테이지를 사용하는 Ariane 5 대형 리프트 로켓에서 발사되었습니다. 각 부스터는 약 1,100미터톤(200만 파운드 이상)의 추력을 생성합니다. 이는 Ariane 5호의 전체 이륙 추력의 대부분을 차지했습니다.
발사 후 Webb은 일련의 정밀한 기계적 단계를 거쳐 Ariane 5에서 배치되었습니다. 이러한 단계에는 JWST가 소형 발사 구성에서 완전히 작동하는 관측소로 전환되는 과정이 포함되었습니다. 일단 위치를 잡으면 망원경의 선실드와 기타 구성 요소가 펼쳐지고 제자리에 고정됩니다. 이를 통해 천문대는 설계된 대로 작동하기 시작했고 결국 새로운 태양계의 새벽이 어떤 모습인지 보여줄 수 있었습니다.
Webb의 전력 소비는 최소화되지만 심우주의 극한 조건에서 작동하도록 설계되었으며 화씨 -370도 이하의 온도에서도 작동하도록 제작되었습니다. 시스템은 고도로 전문화되었으며 구조는 내구성과 안정성을 모두 고려하여 설계되었습니다. JWST는 장기간에 걸쳐 임무를 자율적으로 수행하는 동시에 중요한 데이터를 지구로 다시 보낼 수 있습니다.
