NASA의 '스타셰이드(Starshade)' 계획: 지구형 외계행성 직접 관측 도전

• NASA 연구팀이 궤도상 '스타셰이드'를 활용해 지상의 대형 망원경으로 지구와 유사한 외계행성을 직접 촬영하는 '하이브리드 관측소(HOEE)' 프로젝트를 추진 중임.
• 이 장치는 항성의 빛을 차단해 주변 행성을 포착하며, 향후 생명체의 화학적 흔적을 탐지하는 것을 목표로 함.

하이브리드 관측소(HOEE) 기술

• 구성: 지구 궤도(약 175,000km 거리)를 도는 스타셰이드와 지상의 초거대 망원경(ELT 등)을 결합.
• 작동 원리: 스타셰이드가 인공 일식을 만들어 항성의 눈부신 빛을 가리고, 행성에서 반사되는 희미한 빛을 지상 망원경이 수신하게 함.
• 사양: 50m 직경의 중앙 원반과 24.5m 길이의 꽃잎 모양 날개 48개로 구성된 '오컬터(occulter)' 형태.
• 정밀도: 수소 가스 동력 마이크로 추진기를 사용해 6m 이내의 오차로 정밀 위치 조정.
• 설계: 발사 무게 1,500kg 이하를 유지하기 위해 팽창식 구조로 설계되어 표준 발사체에 수납 가능.

주요 목적 및 기대 효과

• 관측 대상: 지구에서 20광년 이내의 태양과 유사한 F, G, K형 항성 주위를 도는 암석 행성.
• 생명 탐지: 행성 대기에서 발생하는 오로라의 스펙트럼 선을 분석하여 질소와 산소 존재 여부 확인.
• 성능: 기존 제임스 웹(JWST)이나 로먼 우주 망원경의 한계를 넘어, 1분 이내에 지구형 행성 탐지가 가능할 것으로 기대.

추진 일정 및 비용

• 예산: 약 10억 달러 규모 예상.
• 단계: 2027년까지 NASA의 NIAC(혁신 첨단 개념) Phase B 자금 지원 신청.
• 시기: 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경(ELT)이 2030년 말 가동되는 시점에 맞춰 운용 계획.