우주선과 메가번개 연관성 규명할 한국 추적망원경 우주로!
한국 연구진이 만든 추적망원경을 탑재한 러시아 인공위성이 발사되어 우주선*이 지구 기상에 미치는 영향 등에 대한 연구가 활발해질 것으로 보인다.
* 우주선(宇宙線; cosmic ray) : 우주에서 지구로 떨어지는 입자들의 총칭으로 1912년 처음 발견된 후 그 기원이나 전파과정에 대해서는 100년 넘게 미스터리로 남아있다.
우주선이 지구 대기와 충돌하면서 만들어내는 전자들이 구름이나 메가번개*의 생성에 관여할 것으로 추측되는데 이같은 연관성을 입증할 수 있는 심층정보 수집에 기여할 것으로 기대된다.
* 메가번개 : 구름 위로 번개가 있을 수 없다는 기존 상식을 뒤집은 고층대기 극한방전 현상으로 구름 위 상층부에서 발생하여 위 또는 아래쪽으로 진행하는 대규모의 방전
성균관대 물리학과 박일흥 교수 연구팀은 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의)의 지원으로 우주망원경 MTEL-2*를 개발하였으며, 이 망원경은 러시아 RELEC** 인공위성에 탑재되어 한국시간 7월 9일 새벽 1시 카자흐스탄 바이코누루 기지에서 소유즈-2 로켓에 실려 발사되었다. RELEC 위성은 9분 후 궤도에 진입, 지상국과의 교신에도 성공했다고 밝혔다.
* 우주망원경 MTEL-2 : MEMS(Micro-Electro-Mechnical Systems) Telescope for Extreme Lightning-2의 약자로, 광시야각 감시와 초고속 확대 및 추적 기능을 갖춘 소형 추적 우주망원경
** 과학위성 RELEC : 250kg급 러시아 과학위성으로 탑재체의 무게는 총 110kg이며, MTEL-2외 감마선검출기와 전파검출기를 탑재해 전자, 양성자, 자외선/가시광, 전파 모두를 동시에 관측할 수 있다.
MTEL-2는 RELEC 위성에 탑재되어 적어도 1년 이상 800km 우주상공에서 지구를 내려다보며 자외선과 가시광 섬광을 추적할 예정이다.
MTEL-2는 초미세 거울조각들을 반사경처럼 이용, 넓은 지역에서 무작위로 발생하는 고속의 이동광원을 순간적으로 포착하여 추적하는 초고속 초민감 카메라를 장착하고 있다.
이번에 발사된 MTEL-2는 지난 2009년 9월 발사된 MTEL*의 추적 정밀도를 크게 개선한 것이다.
* MTEL : 소형 추적우주망원경으로 우주에서 성공적으로 작동하였으나 발사된 지 석 달 후 인공위성의 우주실종으로 인해 충분한 과학 데이터를 얻지 못했다. 그럼에도 불구하고 MTEL 관련 기술의 특허등록 10건과 SCI 논문은 10여건을 발표하였다.
망원경에 이용된 카메라는 모든 방향으로 연속적으로 빠르게 방향을 바꿀 수 있는 MEMS 기술이 집약된 초미세거울을 장착하고 있다.
한편 박 교수 연구팀의 최초 추적망원경 프로토타입은 2008년 국제우주정거장에 메가번개를 촬영한 바 있다.
망원경에 이용된 초미세거울을 이용한 추적기술은 다중 목표 모니터링 및 동시추적을 위한 카메라나 스텔스 카메라 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
박 교수는 “10여년 간의 대학 차원의 한-러 우주협력의 산물로 향후에도 한국의 최첨단 우주임무 탑재체가 러시아 인공위성에 채택될 것”이라고 밝혔다. 연구팀은 이번 소형 추적망원경 이외에도 우주 최대폭발인 감마선폭발의 초기순간을 촬영하기 위한 중형 추적망원경(UFFO)을 개발, 최종 우주시험을 마치고 2015년 하반기 발사를 기다리고 있다고 밝혔다.
* 리더연구자지원(창의) 과제 : MEMS 우주망원경 연구단(2006.4～2015.2, 총 61억원)
그림 . 추적우주망원경 MTEL-2가 탑재된 RELEC 인공위성
이 위성(공식명칭은 MKA-FKI (PN2) RELEK)에는 자외선이나 가시광 추적 뿐만 아니라, 감마선과 전파를 검출하는 탑재체도 함께 탑재되어, 전자, 양성자, 감마선, 자외선/가시광, 전파까지 모두 동시에 관측할 수 있다. 따라서 우주선(주로 양성자), 우주선이 만드는 전자, 그리고 파생되는 여러 형태의 전자기파 관측을 통하여, 우주선과 메가번개의 연관성을 연구할 수 있게 된다.<러시아 모스크바 대학>
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전재표 기자 su1359m@hanmail.net
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