지구형 행성을 찾아라. 우주에서 활약 중인 천체 망원경들

 


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허블 우주망원경을 모르는 사람은 없으실 겁니다. 역사상 가장 또렷한 외계 우주의 사진을 전송해준 장본인. 지구와 달리 대기의 영향을 받지 않으므로 지표상의 어떤 망원경보다 성능이 뛰어났었지요. 



용골자리 성운 (NGC3372) / pics-about-space.com



지상의 거대 천체망원경이 버스만한 허블 우주망원경을 이길 수 없었습니다. 게다가 깨끗한 영상을 24시간 얻을 수 있었지요



1990년 발사 되었을 때, 우주 천문학에서 그야말로 난리가 났었습니다. 나사가 천문학자에게 최신형 디카를 쥐어주자 미칠 듯한 결과물이 쏟아졌지요. 신기원이 열린 셈이로군요 올레. 시각장애자가 순식간에 광명을 찾았다고 할까요.

 


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25년을 넘어 아직도 활동 중인 우주판 노인학대 장비입니다. 수리해서 계속 쓰는 컨셉으로 설계되었기 때문에 지구 저궤도에서 활동하였고, 우주왕복선에 의해 총 6회의 수리를 받았지요



하지만 이 컨셉이 치명적으로 작용했을 줄이야. 고배율인 덕분에 외계 행성을 찾기가 무착 어려웠습니다



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뭥미? 성능이 좋다더니 그건 또 무슨 소리



저궤도를 도는 허블의 속도는 자그마치 초속 7.5km입니다. 시속 27km, 마하 20이 훌쩍 넘습니다. 고속으로 달리는 자동차에서 고속도로 밖의 모텔의 *-_-*응을 도촬하는 셈입니다.

 


astronomie.skyrock.com




행성을 찾기 위해서는 망원보다는 광각이 더 유리한데허블의 경우 망원렌즈를 단 우주망원경입니다그래서 발사된게 케플러 우주망원경 이었습니다




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반사경이 작다 하더라도 허블보다 무려 20년이 지난 뒤에 발사된 첨단 망원경이지요. 225만 화소 CCD 42개가 달려 총 9450만 화소 화소를 자랑하는 스팩을 가집니다.

 


이 녀석은 지구보다 먼 외곽에서 태양을 공전합니다. (정확히는 지구 공전 궤도 내로 들어왔나 나가는 타원궤도) 지구와 태양을 등진 상태로 장기간 광각으로 영상을 얻을 수 있지요



www.seti.org

gizmodo.com



항성 주위를 도는 행성들을 무수히 찾아내는 업적을 달성하였습니다. 항성 중에서 일정한 주기로 빛이 약해지는 녀석을 찾아내어 정밀 분석한 결과 2015년까지 약 1028개의 행성이 존재함을 확인 하였습니다.

 


Reaction Wheel의 작동



벗뜨, 허블과 달리 고장나면 고칠 수 없어 안습입니다. 활동한 지 불과 3년만에 자세제어용 자이로 (Reation wheel) 2개가 고장나면서 망테크를 타게 됩니다



원래 총 4개의 리엑션 휠이 달려 있었는데, 한 개도 아니고 두 개가 고장나는 크리가 터지면서 미션이 종료될 뻔 했지요. 



하지만 나사에서 열심히 공돌이를 갈아 K2라는 새로운 미션을 부여 하는데 성공 했습니다. 2개의 리엑션 휠을 이용해서 2축을 고정시킨 뒤 나머지 1축은 태양광을 이용해 위성을 고정시킨다는 작전 입니다



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광자가 태양광 패널에 부딪치면서 위성을 밀어내는데, 케플러는 6각형 형태의 패널을 가지고 있으므로, 자리만 잘 잡으면 광자가 패널을 최대한 잘 흘러갈 수 있는 각도로 망원경을 고정시킬 수 있었지요



(누구 아이디어인지 몰라도 참 대단하나는 생각이 드는군요.) 결국 산소호흡기를 단 케플러는 다시 활동을 시작해서 2016년 말까지 수명연장이 이루어 졌습니다.

 


sci.esa.int




허블의 30년에 가까운 노인학대와, 수명이 얼마 안 남은 케플러 망원경을 대체하려는 계획은 당연히 있습니다. 나사는 아니지만 이미 유럽우주기구 ESA에서 2013년 가이아라는 우주 망원경을 쏘아 올렸습니다



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이 녀석은 반사경의 사이즈가 작지만 화소가 어마어마합니다. 10억 화소의 CCD가 달려 있고, 이를 평균 3 Mbit/s (최대 5Mps) 로 지구에 전송할 수 있는 능력이 있습니다. 우주에 깔린 초고속 무선 인터넷! 최신상 DSLR의 위력을 제대로 발휘 중입니다. 



이 능력을 바탕으로 우리 은하계의 3차원 지도를 작성하는 임무를 수행합니다.







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나사에서는 더 어마어마한 일을 벌이고 있는 중 입니다. 허블의 후속으로 제임스웹 우주망원경을 준비 중인데, 반사경의 크기가 허블의 5배가 넘는 규모를 가집니다. 그러면서 무게는 6.5톤으로 허블의 절반 조금 넘는 수준이지요. (허블 11.5



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반사경이 큰 녀석을 우주에 쏘아 올리면 비용이 많이 드니, 접이식 반사경을 쏘아 올려 펼치는 설계 컨셉을 가지고 있습니다. 재질도 일반 유리보다 훨씬 가벼운 베릴륨 반사경을 사용하게 됩니다. 사실상 첨단 기술의 정수라고 할 수 있겠지요.




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궤도도 가이아처럼 L2 라그랑주점 근처로, 태양과 지구의 빛을 방해 받지 않고 관측이 가능 합니다. 다만, 덕분에 예산 잡아먹는 공룡이 되어 100억달러의 비용이 소모될 예정입니다. (허블은 발사시 25억 달러, 가이아는 10억 달러의 비용이 소모됨


나사의 다른 미션을 고사시킬 정도로 흠좀무 인지라, 나사 내부에서도 비난과 원성이 자자하다고 하는군요.

 


www.astroevents.no





케플러의 후속 기종인 TESS 우주 망원경의 발사도 2017년 예정되어 있어 케플러의 임무가 종료된 뒤에도 지구형 행성을 찾는 과학자들의 시도는 계속 될 것으로 보입니다. 


과연 지구 밖 저편에서 우리같은 지적 생명체가 살고 있고 있는 행성을 찾아 낼 수 있을까요?






Posted by 위저드아이언 wizard_IRON