천문연·NASA '중형우주망원경' 함께 해요!
천문연·NASA '중형우주망원경' 함께 해요!
  • 함예솔
  • 승인 2019.02.14 17:05
  • 조회수 1558
  • 댓글 0
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뭘 발견했나?

  • 한국천문연구원은 차세대 소형위성 1호 과학 탑재체인 광시야 적외선 영상 및 분광 관측을 동시에 수행할 수 있는 근적외선 영상/분광기(NISS)를 개발했습니다. 
  • 미국 NASA에 제안한 전천 적외선 영상/분광 탐사를 위한 적외선 우주망경 SPHEREx가 최종 선정돼 천체물리학 분야에 새로운 대규모 관측 자료들을 제공할 예정입니다. 

 

NASA 중형 미션으로 선정된 전천 적외선 영상/분광기 SPHEREx 상상도(위)와 적외선 영상/분광 탐사로 얻을 수 있는 예상 적외선 영상들(아래). 출처: 한국천문연구원
NASA 중형 미션으로 선정된 전천 적외선 영상/분광기 SPHEREx 상상도. 출처: 한국천문연구원

 SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)이란?

  • 2015년부터 미국 캘리포니아 공과대학 주관으로 한국천문연구원과 국제공동으로 기획하고 있는 전천 적외선 영상/분광탐사 미션입니다.
  • NISS의 확장형 미션으로 NISS보다 더 넓은 파장 범위인 0.75~5.0μm에서 더 높은 분광 분해능으로 전천 적외선 영상/분광 탐사를 수행할 계획입니다. 
  • 전체 하늘에 대한 적외선 분광탐사는 전 세계적으로 처음 이뤄지는 대규모 우주 탐사 관측으로, 이로부터 약 14억개의 천체들에 대한 개별적인 분광 자료를 획득할 수 있을 것으로 기대됩니다. 

 

적외선 영상/분광 탐사로 얻을 수 있는 예상 적외선 영상들. 출처: 한국천문연구원
NASA 중형 미션으로 선정된 전천 적외선 영상/분광 탐사로 얻을 수 있는 예상 적외선 영상들. 출처: 한국천문연구원

 

NISS(Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history)란?

NISS의 비행모델 설계, 단면도 및 광경로(위)와 실제 개발된 NISS가 차세대 소형위성 1호 (NEXTSat-1)에 조립된 모습 및 외부은하에 대한 적외선 영상분광 관측으로 얻게 되는 예상 영상(아래) . 출처: 한국천문연구원
NISS의 비행모델 설계, 단면도 및 광경로(위)와 실제 개발된 NISS가 차세대 소형위성 1호 (NEXTSat-1)에 조립된 모습 및 외부은하에 대한 적외선 영상분광 관측으로 얻게 되는 예상 영상(아래) . 출처: 한국천문연구원
  • 한국천문연구원이 개발한 NISS는 세계 최초로 광시야로 적외선 분광과 영상을 동시에 관측할 수 있는 우주망원경입니다. 
  • 차세대 소형위성 1호의 과학탑재체로 지난 12월 미국 스페이스 X사 로켓을 통해 발사됐습니다. 
  • NISS는 100평방도 이상의 넓은 하늘 영역에서 저분산 분광과 영상자료를 동시에 얻는 적외선 영상 분광 관측을 수행 중입니다. 
  • NISS는 현재 분광장비 테스트, 시험 영상촬영 등 초기 성능 검증을 위한 운영이 진행 중입니다. 초기 운영 이후 주요 관측 임무인 가까운 은하와 우리 은하 내에서의 별 탄생 연구, 적외선 우주배경복사는 연구에 활용될 예정입니다. 

 

삼각형 은하에 대해 우주망원경 허블로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 NASA)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. 출처: 한국천문연구원
삼각형 은하에 대해 우주망원경 허블로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 NASA)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. 출처: 한국천문연구원
오리온성운에 대해 지상망원경 2MASS 근적외선으로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 매사추세츠대학 및 칼텍)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. 출처: 한국천문연구원
오리온성운에 대해 지상망원경 2MASS 근적외선으로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 매사추세츠대학 및 칼텍)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. 출처: 한국천문연구원

특이한 점은?

  • 한국천문연구원은 NISS 개발 경험을 바탕으로 확보한 적외선 우주관측 기술을 활용해 미국 캘리포니아 공과대학과 NISS의 개념을 확장한 전천 적외선 영상/분광기 SPHEREx를 프로젝트 예산 규모만 약 2천 800억원인 'NASA 중형미션'으로 제안했습니다. 
  • 차기 중형 프로젝트로 SPHEREx가 최종 승인됐으며, 이 프로젝트의 국제협력 파트너는 한국이 유일합니다. 


이 연구가 왜 중요할까

  • SPHEREx는 NISS와 같은 적외선 영상 분광 기술을 이용해 전 우주에 대한 영상과 분광 관측을 동시에 수행하면서 약 14억 개 천체들의 개별적인 분광 정보를 얻습니다.
  • 거대 우주구조, 적외선 우주배경복사의 기원, 생명의 기원이 되는 우리은하 안의 얼음 분자 탐사와 같은 주요 과학연구를 수행할 예정입니다. 
  • 특히, 기본적인 분광정보를 확인한 특이 천체들은 한국이 개발에 참여하고 있는 거대마젤란망원경(GMT, Giant Magellan Telescope)과 운영에 참여중인 아타카마 대형 밀리미터 및 서브밀리파 간섭계(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 활용해 후속 연구를 진행할 계획입니다. 

 

"한국에서 개발된 적외선 우주관측 기술로 구현된 우주관측기기를 활용한 과학연구가 진행됨과 동시에 미국 NASA의 주요 우주개발 활용 로드맵인 중형 우주미션에서도 기술적으로 활용된다는 점에서 이번 NISS 개발, 발사 및 성공적인 초기 성능 확인은 큰 의의가 있습니다. NASA 중형미션으로 선정된 SPHEREx가 전 하늘 영역에서 적외선 영상/분광 탐사가 이뤄진다면, 천문연이 참여하고 있는 거대 지상관측 프로젝트들과의 시너지를 기대할 수 있습니다"

- 한국천문연구원 정웅섭 박사-

 


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