WISE 작동 원리

아폴로 프로그램, 우주 왕복선 및 허블 망원경 시대에 자랐다면 놀라운 가격표, 단일의 좁게 초점을 맞춘 임무 및 짧은 수명 기대치를 가진 하드웨어 조각을 포함하는 우주 탐사를 생각하는 데 익숙 할 것입니다. 그러나 NASA가 점점 더 어려운 예산 압박을 받고있는 시대에 오늘날의 우주 과학자들은 더 이상 우주를 탐험 할 백지 수표를받지 않습니다. 대신, 그들은 제한된 자원을 최대한 활용하기 위해 독창성을 사용해야합니다. 예를 들어, 좀 방이있는 위성을 최대 절전 모드에서 해제하고 새로운 임무를 위해 용도를 변경하는 등의 방법을 사용합니다.

그게 정확히 무엇 NASA가 로하고있는 광역 적외선 탐사 위성 , 또는 WISE .

2009 년 12 월 3 억 2 천만 달러 규모의 궤도 망원경이 발사되었을 때, 원래의 임무는 가시 광선 스펙트럼 내에서 관찰하기에는 너무 희미했던 먼 물체 (소행성에서 이국적인 갈색 왜성까지)에서 나오는 적외선을 찾는 것이 었습니다. [출처 : Chow , Klotz ]. 그 후 13 개월 동안 WISE는 5 억 6 천만 개의 천체를 분류하는 작업을 수행했습니다. 별과 은하 외에도 WISE는 이전에 볼 수 없었던 19 개의 혜성과 33,500 개 이상의 소행성을 발견했습니다 [출처 : Chow ]. 결국 WISE가 작업을 완료 한 후 NASA 과학자들은 대부분의 위성 전자 장치의 전원을 끄고 2011 년 2 월에 최대 절전 모드로 궤도에 두었습니다 [출처 : Space.com ].

그러나 밝혀진 바와 같이 WISE는 아직 끝나지 않았습니다. 2013 년 8 월 NASA는 새로운 3 년 임무를 위해 위성을 재 활성화한다고 발표했습니다. 우주의 먼 거리를 조사하는 대신 WISE는 지구 근처의 물체 (NEO)를 검색하고 연구 할 것입니다.이 물체는 태양을 중심으로 지구 경로에서 4 천 5 백만 킬로미터 내에서 궤도를 도는 우주 암석입니다. 우리와 충돌 할 위험이있을만큼 가깝습니다. 또한 WISE는 NASA가 2025 년까지 포획 된 소행성을 방문하도록 인간을 보내려는 버락 오바마 미국 대통령의 목표의 일환으로 NASA가 우주 비행사에게 좋은 잠재적 목적지가 될 수있는 소행성을 식별하도록 도울 것입니다 [출처 : NASA ].

새로운 역할에서 WISE는 몇 가지 매우 중요한 발견을 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 또한 추가 운영 연도마다 단 5 백만 달러의 비용으로이를 저렴하게 수행 할 수 있습니다 [출처 : Klotz ].

이 기사에서 우리는 WISE의 흥미 진진한 새 직업과 위성이 이미 성취 한 놀라운 일들에 대해 이야기 할 것입니다.

1. WISE의 원래 임무
2. WISE의 새로운 사명
3. WISE가 중요한 이유

2009 년 WISE가 지구 표면 위 326 마일 (525km)의 극지 궤도로 발사되었을 때 "스타 트렉"의 가상의 캡틴 제임스 커크 선장의 문구를 채택하기 위해 아무도 보지 않은 곳을 대담하게 볼 수 있도록 설계되었습니다. 전에. WISE는 최초의 적외선 궤도 천문대는 아니었지만 이전 탐사선과 달리 하늘 전체를 조사하여 희미하거나 먼 물체를 발견하기 위해 우주를 더 멀리 바라 보도록 설계되었습니다 [출처 : NASA ].

이를 달성하기 위해 WISE는 정교한 디자인과 최첨단 기술에 의존했습니다. 위성에는 고체 냉동 수소 탱크 내부에 장착 된 민감한 망원경과 적외선 감지기가 장착되어있었습니다. 거대한 Thermos를 상상해보세요. 기본적으로 아이디어가 있습니다. 기기를 화씨 -429도 (섭씨 -256도)로 유지하는 것입니다. . 그 냉각 효과는 WISE가 자체 장치의 열 신호를 포착하지 못하도록하여 관측을 더욱 정확하게 만들었습니다 [출처 : NASA ].

13 개월 동안의 작업 과정에서 WISE는 우주의 합성지도를 만들기 위해 과학자들이 함께 연결하는 약 180 만 개의 이미지를 촬영하여 하늘을 1/2 번 스캔했습니다 [출처 : Klotz ]. 그것이 제공 한 우주에 대한 이전에 보지 못한 세부 사항의 일부는 놀랍습니다. 예를 들어, 한 스냅 샷에 따르면 심 우주에있는 거대한 적색 및 녹색 구름이 성간 먼지로 이루어진 꽃 모양의 뭉치 속에 불과 몇 백만년 된 새로 형성된 별들로 가득 차 있었다는 사실이 밝혀졌습니다 [출처 : Space.com ].

그러나 WISE는 최대 용량으로 영원히 실행되도록 설계되지 않았습니다. 2010 년 9 월, 우주선은 적외선 감지기를 냉각하는 데 필요한 냉각수가 부족하기 시작했습니다. 그 시점에서 과학자들은 4 개의 탐지기 중 2 개를 차단하고 멀리 떨어진 우주를 바라 보는 것을 중단했습니다 [출처 : Chow ]. 그러나 궤도 관측소의 장치는 다른 중요한 임무에 매우 적합 할 정도로 충분히 잘 작동했습니다.

원래의 임무를 마친 후, WISE는 실제로 두 번째 막이 될 것에 대해 일종의 시범 운영을했습니다. 냉각수가 떨어지기 시작했을 때 NASA가 적외선 장비의 대부분을 중단 한 후 과학자들은 2010 년 1 월과 2011 년 2 월 사이에 NEOWISE라는 프로젝트를 진행하기 위해 아직 작동중인 장비를 활용했습니다. 우주선은 더 가까운 물체를 찾기 위해 하늘을 스캔하기 시작했습니다. 2010 년에 화성과 목성 사이에있는 태양계의 주 벨트에있는 소행성 34,000 개를 포함하여 약 158,000 개의 암석을 관찰하고 135 개의 잠재적으로 위험한 지구 근방 물체, 즉 충돌 위험이있을 수있을 정도로 지구 궤도에 충분히 가까운 물체를 발견했습니다. [출처 : NASA ].

NASA가 WISE를 다시 활성화하면 위성의 16 인치 (40 센티미터) 망원경과 적외선 센서를 사용하여 지구에 가까운 물체를 추가로 찾습니다. 센서가 더 이상 과냉각 상태가 아니기 때문에 모두 작동하지 않기 때문에 위성은 예전처럼 멀리 떨어져있는 희미한 물체의 방사능을 감지하지 못합니다. 그러나 더 가까운 물체에서 적외선을 탐지 할 수있는 충분한 능력이 남아 있습니다. "우리가 소행성과 혜성에 대한 우리의 사냥을 계속하는 대역을 사용할 수 있도록 우리의 네 개의 적외선 감지기의 두 여전히 따뜻한 온도에서도 작동,"NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 에이미 메인 저 2010 년 10 월 [: 소스 Space.com 말했다 말리크 ].

적외선 감지는 소행성을 발견 할뿐만 아니라 크기를 정확하게 계산하는 데 특히 유용한 도구입니다. 소행성은 빛을 반사하지만 방출하지는 않으며 알베도 또는 가시 광선을 반사하는 능력이 다양 합니다. 즉, 일반 광학 망원경에게 작고 밝은 색의 우주 암석은 훨씬 더 큰 어두운 암석만큼 크게 보일 수 있습니다. 그러나 적외선 망원경은 일반 망원경이 놓치는 보이지 않는 스펙트럼의 일부를 포착하여 소행성의 더 완전한 그림을 제공 할 수 있습니다 [출처 : NASA ].

과학자들은 용량을 통해 WISE가 문제가 될만큼 충분히 크고 가까운 소행성에 대해 더 나은 아이디어를 제공 할 수있을 것이라고 예상하고 있습니다. 어떤 소행성이 로봇 우주선에 포착되기에 적합한 크기인지 알 수 있습니다.

궤도 관측기가 왜 그렇게 유용한가요?

대부분의 천문학 역사에서 과학자들은 지구 대기가 잘 갖추어 진 지상 망원경의 시야를 가리기 때문에 우주를 볼 수있는 것에 제한을 받았습니다. 그러나 우주 시대의 도래와 함께 천문학 자들은 새로운 옵션을 갖게되었습니다. 그들은 관측소를 대기 위 궤도에 놓아 방해받지 않고 관측 할 수있는 기회를 제공 할 수 있습니다. 대표적인 예 : 우주 왕복선 디스커버리가 1990 년에 배치하고 아직 작동중인 허블 우주 망원경은 천문학 교과서를 재 작성하는 데 도움이되었으며, 우주의 나이 및 암흑 에너지의 존재와 같은 문제에 대해 조명을 비추 었습니다 [출처 : HubbleSite , NASA ].

WISE는 두 가지 중요한 NASA 임무에서 큰 도움이되어야합니다. 근 지구 ​​물체를 추적하고 지구를 보호하는 방법을 고안하고 2025 년까지 소행성에 대한 유인 임무를 준비하는 것입니다.

지구 근처에서 모험 할 수있는 소행성을 식별하고 추적하는 것은 특히 우선 순위가 높은 NASA 임무입니다. 2013 년 2 월 러시아 첼 랴빈 스크시에서 18 미터 (60 피트) 높이의 11,000 미터 톤 (12,125 톤) 유성이 폭발하면서 긴급한 상황이 발생했습니다. 이 우주 암석 덩어리는 제 2 차 세계 대전이 끝날 때 폭발 한 원자 폭탄 중 하나의 에너지의 거의 30 배를 방출했으며, 1,200 명 이상의 사람들이 날아 다니는 파편으로 부상당했습니다 [출처 : Yeager , Klotz ].

지구에 가까운 물체의 데이터베이스를 컴파일하고 움직임을 추적하면 NASA가 충돌 경로에있는 물체에 대한 사전 경고를 제공하고 중력 트랙터, 태양 돛 또는 기타 미래 기술로 소행성을 우회하는 것을 의미하는지에 관계없이 방어 전략을 구현할 시간을 제공 할 것입니다. , 또는 핵폭발로 분해 [출처 : Messier ].

NASA는 또한 로봇 우주선을 사용하여 지구 근처의 작은 소행성을 포착하고 지구와 달 근처의 안정된 궤도로 안전하게 방향을 전환 할 계획입니다. NASA 비디오는 가능한 한 가지 방법을 묘사합니다. 태양 돛에 의해 구동되는 로봇 탐사선이 소행성을 추월하고 케이블로 올가미를 묶은 다음 우주선이 이동을 제어하고 지시 할 수있는 거대한 "소행성 포획 가방"에 넣을 수 있습니다.

소행성이 NASA가 원하는 곳에 있으면 우주 비행사는 아직 개발중인 심 우주 차량 인 오리온 우주선을 타고 비행 한 다음 그 표면으로 우주 유영을합니다. 그들은 추가 연구를 위해 지구로 다시 가져올 암석 샘플을 제거 할 것입니다 [출처 : Moscowitz , NASA ]. 결국 포획 된 소행성은 니켈, 백금, 팔라듐과 같은 귀중한 물질의 원천이 될 수도 있고 심지어 제조 현장이 될 수도 있습니다 [출처 : Mann ].

작성자 주 : WISE 작동 방식

저는 소행성에 착륙하는 NASA의 아이디어에 매료되었습니다. 부분적으로는 제가 1960 년대에 자라서 어린 시절에 Jules Verne의 1877 년 판타지 소설 "Off on"의 Classics Illustrated 만화책 버전을 보는 흥분을 기억하기 때문입니다. 혜성. " 그러나 Verne의 소설에서 우주 비행사는 혜성에 착륙하지 않습니다. 대신, Gallia라는 천체가 지구를 옆으로 닦고 지브롤터 근처의 땅을 긁어 내고 그 과정에서 수십 명의 인간이 태양계를 여행하면서 함께 이동합니다. 물론 그 전제가 19 세기 독자들에게는 흥미로 웠지만, 실생활에서 그러한 충돌은 공룡을 죽인 것과 유사한 세계적인 재앙을 일으킬 수 있습니다. NASA의 계획을 따르는 것이 훨씬 낫습니다.

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