(사진. PI코리아)
제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 내장된 아리안 5호 로켓이 우주로 발사됐다. 허블 우주 망원경의 대를 잇는 이 로켓은 30일의 비행 끝에 지구에서 150만 ㎞ 떨어진 라그랑주 지점에 도착했다. 탑재된 망원경은 지구와 함께 태양 주위를 돌며 거울과 탐지기를 사용해 우주의 기원과 진화 과정을 파악한다. 7월 11일(현지시간)부터 우주 깊은 곳의 사진을 보내고 있다. PI코리아는 제임스 웹 우주 망원경이 수십억 달러의 가치를 지닌 이유로 PI 기술이 탑재됐기 때문이라고 밝혔다.
H-850 6-Axis Hexapod(사진. PI코리아)
우주에서 발사된 제임스 웹 우주 망원경(이하 JWST)이 내장된 아리안 5호 로켓이 30일의 비행 끝에 지구에서 150만 ㎞ 떨어진 라그랑주 지점에 도착해 허블 우주 망원경의 대를 잇는다는 평가를 받고 있다. 이를 위해 가시광선의 붉은 부분(0.6㎛)에서 중거리 적외선(28㎛)까지 방사선을 사용하며 7월 11일(현지시간)부터 우주 깊은 곳의 사진을 보내고 있다. 이것이 가능한 이유는 JWST에 PI 기술이 담겨 있기 때문이다.
JWST의 주경은 직경이 6.5m 이상이며, 육각형 거울 18개를 벌집처럼 이어 붙여 설계됐기 때문에 테니스 코트만큼 크기가 확장됐다. 워싱턴 본사의 제임스 웹 우주 망원경 Eric Smith 프로그램 책임자는 “거울 세그먼트의 조합이 단일 거울로 기능하기 위해서는 몇 ㎜ 이내의 정확도로 서로 배치되어야 한다. 사람이 직접 거울을 정확하게 배치할 수 없기 때문에 조립할 수 있는 로봇 시스템을 개발했다”라고 말했다.
JWST에 세그먼트를 정확하게 설치하기 위해 로봇 암 끝에 6축 모션을 제공하는 PI 헥사포드가 장착됐으며 망원경 구조를 사용해 개별 거울 요소를 매우 정밀하게 이동 및 배치할 수 있다. 한 팀의 엔지니어가 로봇 암을 조작하는 동안, 다른 팀은 레이저를 통해 측정하고 각 거울 세그먼트가 완벽한 위치에 있는지 확인할 수 있으며, 볼트로 고정한 후 다음 거울 세그먼트를 장착한다.
쿨링 챔버 내부(사진. XRCF)
냉각 중 거울 측정
우주의 온도까지 냉각되는 동안 거울 세그먼트와 그 지지 구조는 높은 수준의 열 응력을 겪는다. 이에 따른 변형을 미리 알아내고 설계 과정에서 이를 고려하는 것은 매우 어려운 일이다. 냉각 중 세그먼트의 움직임을 관찰하기 위해 마셜 우주 비행 센터의 X-ray & Cryogenic Facility(XRCF)에서 광 파면 테스트와 열 구조 변형 테스트를 실시했다. 복잡한 테스트 설정을 위해 H-850 헥사포드를 맞춤 설계했고, 실온에서 냉각되는 동안 거울 변형을 기록하기 위해 특정 간섭계를 헥사포드에 장착했다. 헥사포드를 사용하면 각 온도 목표값에 대해 간섭계를 간단하고 정밀하게 위치시키고 정렬할 수 있다.
PI의 Hexapod는 100kg의 가반 하중과 서브마이크로미터의 분해능으로 조립 중에 JWST 미러 세그먼트를 정밀하게 배치하는 작업을 수행했다(사진. NASA – Chris Gunn)
근적외선 분광기(NIRSpec) 캘리브레이션
JWST에 통합된 NIRSpec(근적외선 분광기) 기기는 0.6~5㎛ 범위의 파장을 나타내는 분광기로 최대 100개의 물체의 스펙트럼을 동시에 기록할 수 있다. 이 물체를 보정되는 기간 동안 여러 개의 PI 리니어 축을 통해 77K(-196.1℃)의 온도와 높은 진공 조건을 시뮬레이션을 완료했다. 또한 Dispal®이라는 특수 유형의 알루미늄이 내장돼 지정된 기후 조건에서 오류 없이 작동하도록 축을 설계할 수 있다.
