허블 우주 망원경의 후임인 제임스웹 우주 망원경에 대한 기사를 읽다가 이해가 안 돼서 인터넷 검색을 해봤다. 일단, 아래가 문제 기사의 일부이다.
NASA는 ESA와 캐나다우주국 등과 공동으로 허블의 후임인 차세대 우주망원경 '제임스웹(James Webb) 우주망원경'을 제작 중인데 지난 9월 최종 조립에 들어간 것으로 알려졌습니다.
제임스웹은 미국의 달 착륙·귀환 프로젝트인 '아폴로 계획'을 이끌었던 NASA의 국장 이름을 따서 지은 것입니다. 원래 제임스웹 망원경은 지난달에 발사할 예정이었는데 더 정밀한 제작을 위해 2021년으로 발사가 연기됐습니다.
제임스웹 망원경은 허블보다 훨씬 먼 150만㎞ 상공에 설치됩니다. 지구와 달 사이 거리보다 4배나 더 먼 '라그랑주 L2' 지역에 보내는 것인데 이곳은 태양이 지구를 끌어당기는 중력과 지구가 궤도를 유지하려는 원심력이 평형을 이루는 지역입니다.
따라서 제임스웹 망원경은 엔진이나 별도의 추진 장치 없이 지속적인 공전이 가능합니다. 그러나 고장이 나면 사실상 수리가 불가능하기 때문에 발사 전에 완벽한 상태여야 합니다. 허블처럼 초기에 말썽을 부린다고 해서 수리하러 갈 형편이 안된다는 말이지요. 제임스 웹의 성공을 기원합니다. (https://news.v.daum.net/v/20181102063016806)
제임스웹 우주 망원경을 L2 라그랑주 지점에 보낸다는 것인데 L2 라그랑주 지점에 대한 설명이 "태양이 지구를 끌어당기는 중력과 지구가 궤도를 유지하려는 원심력이 평형을 이루는 지역"이라고 되어 있다. 뭐가 좀 이상하지 않은가? "태양이 지구를 끌어당기는 중력과 지구가 궤도를 유지하려는 원심력이 평형을 이루는 지역"에는 (문장의 의미가 명확하진 않지만 내가 이해한 바 대로라면) 지구가 있다. 지구는 태양의 중력과 지구가 느끼는 원심력이 평형을 이루며 공전한다. 거기에 제임스웹 망원경을 보낸다고? 인터넷에서 찾아본 라그랑주 지점Lagrange point에 대한 올바른 설명은 이렇다: 이 지점에서는 태양과 지구 중력의 합이 그 지점에 있는 물체가 느끼는 원심력과 평형을 이룬다. 라그랑주 지점은 모두 5개인데, 아래 사진에 L1, L2, L3, L4, L5로 나와 있다. 제임스웹은 특히 L2 지점으로 보내지는데, 이 지점은 태양, 지구, 달을 등질 수 있어서 심우주深宇宙 관측에 좋다고 한다.

기사에서는 "따라서 제임스웹 망원경은 엔진이나 별도의 추진 장치 없이 지속적인 공전이 가능합니다"라고 나와 있지만, 사실 L2 라그랑주 지점은 불안정한 평형점이기 때문에 미세 궤도조정이 반드시 필요하다고 한다. 직선상에 있는 다른 라그랑주 지점인 L1, L3 역시 불안정하며, 한편 L4, L5는 안정하다고 한다[1].
라그랑주 지점은 '삼체 문제three-body problem'에 관해 1772년에 논문을 쓴 프랑스의 수학자 라그랑주를 기려 이름을 붙였다고 한다(라그랑주 지점도 삼체-태양, 지구, 그리고 물체-문제이다). 과학소설에서도 종종 나오니 알아 놓으면 좋을 것 같다. 배명훈의 SF <첫숨>에서도 스페이스 콜로니의 위치로 나왔던 것으로 기억한다.
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[1] https://www.space.com/30302-lagrange-points.html