Translate

2013년 12월 20일 금요일

우주 이야기 194 - 은하계의 3차원 지도를 그려낼 가이아




 유럽 우주국 (ESA) 는 현지 시각으로 2013 년 12월 19일 우주 관측 망원경 가이아 (Gaia) 를 발사했습니다. 다른 간섭을 피하기 위해 지구 - 태양 라그랑주 점 (L2) 에 위치하게 될 가이아는 10 억개 이상의 천체를 관측해 우주의 3차원 지도를 그리는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 우리 은하 천체의 1% 에 해당하는 것으로써 역사상 가장 상세한 은하 지도가 그려질 것으로 기대되고 있습니다.



 가이아는 발사 무게만 2 톤에 달하고 (2029 kg) 연료를 제외한 무게도 1392 kg 에 달할 만큼 대형 위성입니다. 크기는 폭 4.6 미터 높이 2.3 미터에 달하는 원반 모양입니다. 2006 년 개발이 승인된 이후 개발에 든 비용은 총 7억 4000 만 유로 (약 10 억 달러) 에 달해 ESA 역사상 가장 비싸고 복잡한 우주 망원경이라고 할 수 있습니다.  





(은하계를 관찰하는 가이아의 컨셉.   Gaia mapping the stars of the milky way. Credit: ESA/ATG medialab; background: ESO/S. Brunier   )  



 1.45 x 0.5 미터 주경과 4500 x 1966 픽셀 CCD 106 개로 구성된 이미지 센서는 수많은 별들의 밝기, 고유 운동, 스펙트럼, 위치를 포함한 데이터를 자동으로 수집합니다. 해상도에서 10 억 픽셀 (Billion pixel) 카메라라고 할 수 있죠. CCD 부분의 면적만 0.38 ㎡ 에 달합니다. 따라서 수집되는 데이터 양도 엄청난 수준입니다.


 가이아는 평균 1 Mbit/s 의 속도로 데이터를 전송할 수 있으며 60 TB 의 데이터를 5 년간의 미션 기간 중 보낼 수 있습니다. 이는 압축되지 않은 데이터로는 200 TB 에 달한다고 하네요. 그럼에도 우리 은하계 전체 천체의 1% 가 채 안되는 수준의 별들의 데이터만 수집할 수 있을 뿐입니다.  


 ESA 는 가이아가 수집할 데이터를 분석해서 5 만개의 외계 행성과 50 만개의 퀘이사, 그리고 수많은 태양계내 소행성들의 자료 역시 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 원리상 역사상 가장 거대한 우주 관측용 디지털 카메라라고 할 수 있는 가이아의 데이터를 분석하면 이제까지 몰랐던 여러가지 사실들이 밝혀질 것으로 기대됩니다.  


 다만 이 거대한 데이터를 분석하기 위해서는 아주 강력한 컴퓨터와 더불어 빅데이터를 다룰 수 있는 툴 (tool) 들이 필요할 것입니다. 케플러나 허블 우주 망원경, 스피처 우주 망원경의 예에서 볼 수 있듯이 수년에 걸쳐 막대한 데이터를 수집하면 이를 다시 분석하는데는 더 많은 시간이 필요합니다.  




(가이아의 관측 원리  )


 가이아가 목표 지점에 도달해서 본격적으로 데이터를 수집하는 것은 2014 년이 될 예정이며 미션 예상 기간은 5 년입니다. 다만 다른 우주 망원경들이 그랬듯이 가이아 역시 기본 미션 기간이 지난 후에도 더 오랜 시간 연장 임무를 수행할 가능성이 높아 보입니다. 케플러의 경우에도 연장 임무 기간 중 고장이 난 것이지 임무 기간 보다 더 오래 작동했으니 말이죠.


 아무튼 점점 관측 기기들이 정밀해지면서 생성하는 데이터 양이 급격히 증가해서 점차 빅데이터 처리가 과학 연구에서 중요해지는 느낌입니다. 당연한 이야기일지도 모르겠지만 말이죠.  



 참고  






댓글 없음:

댓글 쓰기