지구와 같은 행성을 찾는 새로운 방법: 'Life 2.0' 우주 망원경 배열

• 지구와 유사한 행성의 대기 성분을 분석하려면 매우 희미한 신호를 포착해야 하며, 기존 방식으로는 한계가 있음.
• 상하이 천문대 연구진은 900개의 소형 망원경을 배열하여 30미터급 망원경의 효과를 내는 'Life 2.0' 개념을 제안함.
• 이 제안은 거대 단일 망원경 제작의 복잡성과 비용 문제를 해결하기 위한 분산형 우주 망원경 모델임.

행성 대기 분석의 과제

• 지구와 닮은 행성이 별 앞을 지날 때 발생하는 대기 투과 신호는 매우 약함(100만 분의 1 수준).
• 뜨거운 목성형 행성은 공전 주기가 짧아 반복 관측으로 신호 누적이 가능하지만, 지구형 행성은 1년에 한 번만 관측 가능함.
• 단 한 번의 통과(transit) 동안 충분한 광자를 포착하려면 약 30미터 규모의 거대한 망원경 구경(aperture)이 필요함.

'Life 2.0' 프로젝트의 개념

• 900개의 1미터급 망원경을 우주에 분산 배치하여 거대 망원경의 집광 능력을 모사함.
• 각 망원경은 독립적인 분광기와 저소음 검출기를 탑재해 개별적으로 데이터를 수집함.
• 단일 거대 망원경을 제작하는 대신 규격화된 소형 망원경을 생산 라인에서 대량 생산하여 비용과 제작 리스크를 낮춤.
• 실리콘 카바이드 거울과 CMOS 검출기를 사용하며, 도파관 분광기 프로토타입은 이미 40~66%의 효율을 달성함.

향후 과제 및 전망

• 이 모델은 실제 미션 계획이 아닌 개념 연구 단계임.
• 검출기 시스템 오차, 기기 안정성, 별 자체의 밝기 변화 등 해결해야 할 기술적 난제가 존재함.
• 제임스 웹 우주 망원경(JWST) 시대를 통해 축적된 기술과 노하우를 바탕으로 관련 문제 해결을 모색 중임.