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우주·항공

[우주칼럼] 초대형 로켓이 바꿀 혁명이 온다…우주 망원경 비용 반토막, 천문학 패러다임 시프트 '임박'

 

[뉴스스페이스=김시민 기자] 스페이스X의 스타십(Starship)과 블루오리진(Blue Origin)의 뉴 글렌(New Glenn) 로켓이 2025년 말 연이은 성공 발사로 초대형 발사체 시대를 열자, 천문학계에서 제임스 웹 우주망원경(JWST)급 관측소 개발 비용을 50% 이상 절감하고 10년 이상 앞당길 수 있다는 기대가 고조되고 있다.

 

스타십 Flight 11은 2025년 10월 13일 텍사스 스타베이스에서 오후 6시 23분(미 중부 표준시) 발사에 성공해 부스터를 멕시코만에, 상단부를 인도양에 분리 착륙시켰으며, 이는 올해 네 차례 실패를 딛고 완벽한 미션 달성으로 평가된다.

 

블루오리진의 뉴 글렌 두 번째 비행(NG-2)은 같은 해 11월 13일 플로리다 케이프커내버럴에서 오후 3시 55분(동부 표준시) 발사, NASA의 ESCAPADE 화성 쌍둥이 탐사선을 성공적으로 궤도에 올리고 제1단 부스터를 대서양의 착륙선 'Jacklyn'에 착륙시켰다.
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​초대형 탑재량, 망원경 설계 한계 돌파

 

space.com, nasaspaceflight, scientificamerican, rocketlaunch에 따르면, 스타십은 저궤도(LEO)에 100~150톤(최대 200톤 목표)을 실을 수 있으며, 직경 9m(30피트) 페어링은 기존 아리안 5의 5.4m(18피트)보다 2배 넓어 JWST처럼 거울을 '종이접기' 방식으로 접을 필요가 사라진다. 뉴 글렌은 재사용 모드에서 LEO 45톤(최대 70톤 목표)을 처리하며, 이는 팔콘 헤비 재사용 모드(32~38톤)보다 18~38% 우위다.

 

JWST는 허블 망원경(HST)의 제곱미터당 질량의 1/10에 해당하는 초경량 베릴륨 거울(각 세그먼트 20kg)을 써야 했고, 총 18개 세그먼트(직경 6.5m, 집광면적 25.4㎡)가 344개 잠재 실패 지점을 초래해 개발비 100억 달러를 초과 지출했다.
 

스미소니언 연구소 수석 천체물리학자 마틴 엘비스는 "스타십과 뉴 글렌의 대형 페어링으로 JWST급 망원경을 접힘 없이 제작해 비용을 대폭 줄일 수 있다"고 2026년 1월 9일 The Conversation에 분석했다.
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신규 망원경 프로젝트 속속 등장


NASA는 2024/2025년에 PRIMA(Probe far-Infrared Mission for Astrophysics)를 Probe급 미션 Phase A 연구 대상으로 선정, 1.8m 구경 극저온 원적외선 관측소로 2032년 발사를 목표로 하며 스피처/허셀보다 100배 이상 민감도(R>85, 24~235μm)를 제공할 전망이다.

 

오리진스 스페이스 Telescope은 5.9m 원적외선, Lynx 기반 X-ray Great Observatory는 두꺼운 X선 거울을 활용하며, GO-LoW는 10만 개 소형 전파망원경으로 외계행성 자기장을 탐사한다.
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이 프로젝트들은 각 파장대에서 JWST 수준 성능에 100배 감도를 더해 행성 형성, 은하-블랙홀 공진화, 초기 은하 먼지 축적을 연구한다.
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예산·일정 딜레마 속 비용 절감 효과 기대


2020 천문학 10년 조사(Decadal Survey)는 'Great Observatories' 시리즈를 권고했으나, 천체물리학 예산 제약으로 Habitable Worlds Observatory(HWO, 생명체 징후 탐사, 110억 달러 상당)를 2040년대 초로 미뤘다. 초대형 로켓이 비용을 반으로 줄이면 HWO급 두 대를 동시 운영 가능하며, 1/3으로 떨어지면 풀 스펙트럼 관측소 세트를 구축해 발견 속도를 가속화할 수 있다.
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NASA FY26 예산안에서 HWO 기술 성숙 프로젝트는 1,750만 달러에서 330만 달러로 삭감됐으나, 로켓 비용 하락으로 보완 전망이다.
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2026년 발사 일정 가속화 조짐

 

스페이스X는 스타십 버전 3(Block 3)로 Flight 12를 2026년 1분기(최소 4월 FCC 허가 기준)에 시도, Raptor 3 엔진(추력 280톤, Isp 350초)으로 완전 재사용과 100톤 LEO 입증을 노린다. 블루오리진은 뉴 글렌 10~12회 발사를 목표로 생산 확대 중이며, 2026년 아마존 Leo, Blue Moon MK1 등 미션이 줄지어 있다.
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스미소니언 연구소 수석 천체물리학자 마틴 엘비스는 "천문학자 야심과 예산 균형이 관건"이라며 JWST 복잡성 반복을 경고했다. 국내외 전문가들은 이 변화가 한국 우주항공청(KASA)의 다목적 관측 위성 개발에도 기회로 작용할 수 있다고 분석한다.

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