천문학 장비를 위한 새로운 기술 개발

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천문학 장비를 위한 새로운 기술 개발

장종엽엔에스 2014. 12. 10. 08:39

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=253794&cont_cd=GT
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-10
앞으로 10년 동안, 몇 개의 주요 천체 물리학 프로젝트의 성과가 가시화될 것이며 그 결과 인류는 우주에 대한 이해의 폭을 더 넓혀갈 것이다. 이런 프로젝트 중의 하나는 유럽 우주국 유클리드 미션이다. 이에 더하여 20~40 미터 지상 망원경 세트와 30미터 망원경 그리고 유럽 거대 망원경도 2020년 중반까지 완성될 것이다. 이런 모든 우주 및 지상 기반 실험은 새로운 개념 및 기술의 개발을 필요로 할 뿐만 아니라 테스트 및 보정을 위한 기술적 시설도 필요로 할 것이다. 유클리드 미션은 광대한 천체를 관측하는 가장 강력한 우주 실험으로 우주 연구를 가능하게 해 줄 것이다. 20억 개가 넘는 은하의 이미지가 얻어질 것이며 은하들의 거리가 측정될 것이다. 그 결과 우주의 가장 자세한 3차원 지도가 제작될 것이다. 유클리드는 다른 시기의 은하 분포도 알 수 있게 해 줄 것이다. 이것은 우주 가속 팽창에 영향을 주는 신비한 암흑 에너지를 이해하게 해 줄 것이다. 이것은 현대 물리학의 주요 주제 중 하나이다. 30 미터 거대 망원경은 유럽 남부 관측소의 일부 장비이다. 이 망원경은 높은 품질과 민감도로 뛰어난 이미지를 제공해 줄 수 있는 완전히 통합된 적응 광학과 거대 집합 출력의 결합이다. 이 장비로 태양계 밖의 별을 공전하고 있는 행성을 관측하여 은하의 진화와 형성을 연구하여 우주 매개변수를 결정하고 초기 우주에서 형성된 첫 은하를 관측할 수 있게 해 줄 것이다. 이제 프랑스 LAM 연구소의 과학자들은 두 개의 새로운 기술적 장비를 디자인하고 제작하였다. 그들은 거대 저온 진공 체임버와 2.5미터의 능동 자동 통합 시스템을 제작하여 지상 및 우주 천문 장비의 품질을 향상시키는데 기여하였다. 이런 장비를 디자인하고 제작하는데 8년이 소요되었다. 프랑스 우주 항공국의 지원으로, 이들 연구진은 근적외선 분광기 및 광계측기의 디자인과 제작을 맡고 있다. 이들 장비는 은하에서 나오는 수소와 같은 화학 물질의 특징을 검출하는데 사용될 것이다. 이런 분석에 바탕을 둔 적색 변이 계산을 통해 거리가 유도될 수 있다. 이들 연구진은 장비의 기계적 구조 및 격자 프리즘을 디자인하였다. 이들 연구진은 또한 시스템 연구 및 장비 생산뿐만 아니라 우주와 같은 환경에서 조립 및 최종 분석에 대한 책임도 지고 있다. 이 연구는 광학 부품을 위한 고품질 개발 프로그램을 포함하고 있으며 16H2GR 검출기의 초점 평면을 위한 실리콘 카바이드의 디자인도 포함하고 있다. 이들 연구진의 ERIOS 체임버는 거대 통합 홀에 설치되었으며 높은 안정성을 제공하기 위한 장비도 설치되었다. 근적외선 분광기 및 광계측기 영역의 파장은 1.0~2.3마이크론이기 때문에, 이런 거대 부피는 IR 측정과 품질이 배경 오염없이 수행될 수 있다. 거대 부피는 또한 모든 필요한 광학적 장비를 체임버 안에 설치하는 것을 가능하게 해준다. 10년 이상, 이들 연구진은 유럽 거대 망원경을 위한 디자인 연구에 참여하고 있다. 이들 연구진은 다중 물체 분광기 연구를 수행할 계획을 가지고 있다. 다양한 거대 망원경 연구와 개발 프로그램 참여 경험을 바탕으로, 이들 연구진은 특히 적응 광학 기술, 높은 대비 영상, 그리고 광학 장비 제작등에 초점을 맞추고 있다. 이들 연구진은 그들의 POLARIS 기술 장비를 사용하여 스트레스 거울 연마 기술을 개발하였다. 이 방법은 거대 망원경의 주요 거울을 가격과 시간을 절약하여 제작할 수 있게 해줄 것이다. 이들 연구진의 POLARIS 장비는 자동화 기능을 갖춘 스트레스 연마가 가능한 도구이다. 이들은 현재 POLARIS를 이용하여 거대 망원경 거울을 제작하고 있다. 이 과정에서, 이들 연구진은 거울 부분의 축에서 벗어난 비구면의 표면을 제작하기 위해서 24개 액추에이터 비트림 도구를 사용하였다. 이들 연구진은 먼저 면을 구면으로 연마하고 첨부된 그림 2의 장치에 부착하였다. 이것은 최종 형태로 신속하고 뛰어난 광학적 품질을 가지고 이루어질 수 있도록 해준다. 첨부그림 1: LAM 에 위치한 저온 진공 체임버 장비. 첨부그림 2: 유럽 거대 망원경을 위한 거울 시제품, 이 장비는 스트레스 거울 연마 기술 개발을 위해 사용되었다. 005705_10_fig1.jpg 005705_10_fig2.jpg http://spie.org/x111004.xml

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KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-10

앞으로 10년 동안, 몇 개의 주요 천체 물리학 프로젝트의 성과가 가시화될 것이며 그 결과 인류는 우주에 대한 이해의 폭을 더 넓혀갈 것이다. 이런 프로젝트 중의 하나는 유럽 우주국 유클리드 미션이다. 이에 더하여 20~40 미터 지상 망원경 세트와 30미터 망원경 그리고 유럽 거대 망원경도 2020년 중반까지 완성될 것이다. 이런 모든 우주 및 지상 기반 실험은 새로운 개념 및 기술의 개발을 필요로 할 뿐만 아니라 테스트 및 보정을 위한 기술적 시설도 필요로 할 것이다.

유클리드 미션은 광대한 천체를 관측하는 가장 강력한 우주 실험으로 우주 연구를 가능하게 해 줄 것이다. 20억 개가 넘는 은하의 이미지가 얻어질 것이며 은하들의 거리가 측정될 것이다. 그 결과 우주의 가장 자세한 3차원 지도가 제작될 것이다. 유클리드는 다른 시기의 은하 분포도 알 수 있게 해 줄 것이다. 이것은 우주 가속 팽창에 영향을 주는 신비한 암흑 에너지를 이해하게 해 줄 것이다.

이것은 현대 물리학의 주요 주제 중 하나이다. 30 미터 거대 망원경은 유럽 남부 관측소의 일부 장비이다. 이 망원경은 높은 품질과 민감도로 뛰어난 이미지를 제공해 줄 수 있는 완전히 통합된 적응 광학과 거대 집합 출력의 결합이다. 이 장비로 태양계 밖의 별을 공전하고 있는 행성을 관측하여 은하의 진화와 형성을 연구하여 우주 매개변수를 결정하고 초기 우주에서 형성된 첫 은하를 관측할 수 있게 해 줄 것이다.

이제 프랑스 LAM 연구소의 과학자들은 두 개의 새로운 기술적 장비를 디자인하고 제작하였다. 그들은 거대 저온 진공 체임버와 2.5미터의 능동 자동 통합 시스템을 제작하여 지상 및 우주 천문 장비의 품질을 향상시키는데 기여하였다. 이런 장비를 디자인하고 제작하는데 8년이 소요되었다.

프랑스 우주 항공국의 지원으로, 이들 연구진은 근적외선 분광기 및 광계측기의 디자인과 제작을 맡고 있다. 이들 장비는 은하에서 나오는 수소와 같은 화학 물질의 특징을 검출하는데 사용될 것이다. 이런 분석에 바탕을 둔 적색 변이 계산을 통해 거리가 유도될 수 있다. 이들 연구진은 장비의 기계적 구조 및 격자 프리즘을 디자인하였다.

이들 연구진은 또한 시스템 연구 및 장비 생산뿐만 아니라 우주와 같은 환경에서 조립 및 최종 분석에 대한 책임도 지고 있다. 이 연구는 광학 부품을 위한 고품질 개발 프로그램을 포함하고 있으며 16H2GR 검출기의 초점 평면을 위한 실리콘 카바이드의 디자인도 포함하고 있다. 이들 연구진의 ERIOS 체임버는 거대 통합 홀에 설치되었으며 높은 안정성을 제공하기 위한 장비도 설치되었다.

근적외선 분광기 및 광계측기 영역의 파장은 1.0~2.3마이크론이기 때문에, 이런 거대 부피는 IR 측정과 품질이 배경 오염없이 수행될 수 있다. 거대 부피는 또한 모든 필요한 광학적 장비를 체임버 안에 설치하는 것을 가능하게 해준다. 10년 이상, 이들 연구진은 유럽 거대 망원경을 위한 디자인 연구에 참여하고 있다. 이들 연구진은 다중 물체 분광기 연구를 수행할 계획을 가지고 있다.

다양한 거대 망원경 연구와 개발 프로그램 참여 경험을 바탕으로, 이들 연구진은 특히 적응 광학 기술, 높은 대비 영상, 그리고 광학 장비 제작등에 초점을 맞추고 있다. 이들 연구진은 그들의 POLARIS 기술 장비를 사용하여 스트레스 거울 연마 기술을 개발하였다. 이 방법은 거대 망원경의 주요 거울을 가격과 시간을 절약하여 제작할 수 있게 해줄 것이다.

이들 연구진의 POLARIS 장비는 자동화 기능을 갖춘 스트레스 연마가 가능한 도구이다. 이들은 현재 POLARIS를 이용하여 거대 망원경 거울을 제작하고 있다. 이 과정에서, 이들 연구진은 거울 부분의 축에서 벗어난 비구면의 표면을 제작하기 위해서 24개 액추에이터 비트림 도구를 사용하였다. 이들 연구진은 먼저 면을 구면으로 연마하고 첨부된 그림 2의 장치에 부착하였다. 이것은 최종 형태로 신속하고 뛰어난 광학적 품질을 가지고 이루어질 수 있도록 해준다.

첨부그림 1: LAM 에 위치한 저온 진공 체임버 장비.
첨부그림 2: 유럽 거대 망원경을 위한 거울 시제품, 이 장비는 스트레스 거울 연마 기술 개발을 위해 사용되었다.

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