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달빛 하나 없이 칠흙같이 어두운 시골의 밤하늘 아래에 서 있는 것은 놀랍고 충격적인 경험이다. 은하수가 하늘을 가로지르고 수없이 많은 별들은 숙련된 관측자들 조차도 별자리의 윤곽을 잡는 것을 어렵게 만들 정도다. 우리의 태양보다도 훨씬 큰 수천개의 별들이 우리를 참으로 작게 만드는 느낌이다. 그러나 이것은 하늘을 향해 한팔 길이밖에 도달할 수 없는 우리를 무한대로 안내하는 것이다.

하늘의 빈 공간을 망원경으로 겨냥해 보라. 새로운 별들의 폭풍이 다가오고, 흐릿한 성운기의 모습이 보이기 시작한다. 이러한 희미한 성운기가 수천억개의 별들로 이루어진 은하의 일부라는 사실은 우리를 더욱 왜소하게 만든다. 비록 작은 망원경이라 하여도 직접 외부 은하를 보는것은 천문학 잡지에서 보게 되는 크고 아름다운 모습보다 훨씬 더 인상적이다.

성운·성단 관측용 천체망원경을 처음 보는 사람이 별들의 모습에 못지 않게 놀라는 것이 있다. 바로 망원경의 모습이다. 커다란 원통의 끝 부분에 거울 하나 밖에 없는데 이것이 망원경의 역할을 한다는 것이 놀라울 뿐이다. 이 놀라운 망원경이 대구경 망원경의 주종을 이루는 반사망원경이다.

이달에는 쌍안경에 이어 망원경 특집 두번째로 반사 망원경에 대해 알아보자.

반사망원경은 우선 보는 위치부터 특이하다. 즉 망원경의 뒷부분에서 보는 것이 아니라 망원경 앞 주둥아리의 옆면에서 보게 되어 있다. 빛을 모으는 방법이 거울의 곡률을 달리하여 빛의 반사각도의 차이를 이용하는 것이기 때문에 빛이 거울의 앞에서 들어오고, 또 거울의 앞에다가 상을 맺혀 놓는다. 따라서 거울 앞에서 물체를 보려하면 망원경으로 들어오는 빛을 가리게 되므로 할 수 없이 빛을 옆으로 45도 꺽어 망원경 옆면에 상을 맺히게 해 놓았다.

그러므로 반사망원경의 앞 주둥아리에는 평면거울이 하나 중앙에 매달려 있다. 흔히 사경이라고 부르는 것이다. 사경은 이것을 지지해주는 스파이더와 함께 반사망원경에서 상을 좋지 못하게 만드는 주원인으로 작용한다. 즉 이 사경이 빛이 들어오는 중앙에 위치하기 때문에 빛의 양을 감소시키기도 하지만, 더욱더 중요한 것은 사경과 스파이더에 의해 빛의 회절 현상이 일어난다. 이 결과로 주경에 의해 생기는 상의 콘트라스트를 저하시키게 될 뿐만 아니라, 별 사진을 찍게 되면 별에 십자선이 생기게 된다. 그러므로 천체사진을 볼때 별에 십자선이나 있으면 이 사진은 반사 망원경으로 찍은 것이다. 이러한 반사 망원경은 아이작 뉴턴에 의해 처음 고안되었다. 그래서 우리가 쓰고 있는 반사 망원경의 대부분이 뉴턴식 반사망원경이다. 다음과 같은 특징을 갖고 있다.

■장점

1 빛이 굴절되는 것이 아니라 반사되는 것이므로 색에 따른 굴절률 차이로 인해 생기는 색수차가 생기지 않는다.
2 빛을 모으기 위해 필요한 거울면이 하나이기 때문에 여러면을 가공해야하는 굴절망원경보다 제작이 쉽다.
3 색수차가 없는 등의 이유로 굴절망원경에 비해 작은 구경비의 망원경이 제작가능하다.
4 망원경을 옆에서 보기 때문에 천정부근의 하늘을 관측하는데 용이하다.
5 빛이 유리를 통과하는 것이 아니므로 유리의 내부가 균질할 필연적 이유가 없고 뒷면을 지지할 수 있기 때문에 굴절망원경에서는 상상할 수 없는 크기의 망원경을 만들수 있다.
6 위와 같은 이유로 망원경 가격이 같은 구경의 굴절망원경에 비해 훨씬 싸다.

■단점

1 오목거울을 단지 구면으로 가공하면 구면수차가 생기므로 포물면으로 가공해야 하는데 이것이 쉽지 않다. 물론 굴절망원경의 렌즈를 가공하는 것보다는 용이하고, 완벽한 포물면이 아니라도 성운·성단 관측을 위해 주로 쓰이는 반사망원경의 성능을 크게 저하시키지 않는다.
2 반사경면과 사경의 위치를 맞추는 광축조절을 자주 해야 한다. 광축이 제대로 맞지 않았을 경우 상의 엄청난 악화를 초래한다. 그러므로 망원경을 이동하였을때는 광축이 틀어져 있지는 않은가를 반드시 확인해야 한다.
3 반사경은 반사율을 높이기 위해 반사율이 좋은 알루미늄과 같은 물질로 코팅이 되어 있는데, 이 코팅은 영구적이지 못하므로 코팅이 벗겨졌을 경우 다시 코팅을 해야하는 번거로움이 있다.
4 경통이 개방되어 있으므로 망원경상이 대기의 영향을 많이 받는다.
5 사경과 스파이더로 인한 광량손실과 콘트라스트 저하로 상이 굴절에 비해 선명치 못하다.