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2014년 6월 22일 일요일

우주 이야기 252 - 우주를 바라보는 가장 거대한 눈 E-ELT



 유럽 우주국 (ESO) 의 가장 야심찬 미래 계획인 E-ELT (European Extremely Large Telescope) 이 본격 건설을 시작했습니다. E-ELT 는 오래전 (무려 2009 년.  http://blog.naver.com/jjy0501/100092135989  참조) 블로그를 통해서 소개드린바 있는 초대형 망원경으로 (당시에는 주경의 지름이 무려 42 m 에 달했으나 그 동안 디자인이 변경되면서 39.3 미터급으로 변경) 2012 년 6 월 11일 ESO 위원회에서 건설에 대한 승인이 난 이후 마침내 2014 년 6월에 첫 건설을 위한 발파작업을 시작하게 되었다고 합니다.



(E-ELT 의 구조. 사람과의 크기를 비교하면 얼마나 거대한 망원경인지를 알 수 있음  The European Extremely Large Telescope (E-ELT), with a main mirror 39 metres in diameter, will be the world’s biggest eye on the sky when it becomes operational early in the next decade. The E-ELT will tackle the biggest scientific challenges of our time, and aim for a number of notable firsts, including tracking down Earth-like planets around other stars in the “habitable zones” where life could exist — one of the Holy Grails of modern observational astronomy. The telescope design itself is revolutionary and is based on a novel five-mirror scheme that results in exceptional image quality. The primary mirror consists of almost 800 segments, each 1.4 metres wide, but only 50 mm thick. The optical design calls for an immense secondary mirror 4.2 metres in diameter, bigger than the primary mirrors of any of ESO's telescopes at La Silla. Adaptive mirrors are incorporated into the optics of the telescope to compensate for the fuzziness in the stellar images introduced by atmospheric turbulence. One of these mirrors is supported by more than 6000 actuators that can distort its shape a thousand times per second. The telescope will have several science instruments. It will be possible to switch from one instrument to another within minutes. The telescope and dome will also be able to change positions on the sky and start a new observation in a very short time. The very detailed design for the E-ELT shown here is preliminary. Credit : ESO



(E-ELT 트레일러) 


 E-ELT 는 1.4 미터 크기의 비교적 작은 거울 800 개를 붙여서 한개의 큰 거울을 만드는 방식을 사용해 39.3 미터급의 거대 망원경을 제작하는 것입니다. 이 주경의 면적은 무려 978 평방미터에 달하는데 이는 달리 말해 빛을 모으는 공간이 매우 넓다는 것을 의미합니다. 즉 그만큼 더 강력한 망원경이라고 할 수 있습니다. 


 E-ELT 는 ESO 의 설명에 의하면 나사의 허블 우주 망원경 대비 15 배나 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다고 합니다. E-ELT 는 지구와 비슷한 외계 행성의 직접 이미지 (direct image) 도 얻을 수 있을 만큼 강력할 뿐 아니라 목성형 외계 행성을 지금보다 더 상세하게 관측할 수 있어 과거 간접적인 방법으로 관측했던 외계 행성에 대한 지식이 획기적으로 넓어질 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 


 물론 과거에는 보기 힘들었던 멀리 떨어진 천체, 특히 형성 초기의 은하계 역시 이전에 없던 디테일로 연구할 수 있게 될 것으로 기대하고 있습니다. 더 멀리 있는 천체를 본다는 것은 더 먼 과거를 본다는 의미이기도 합니다. 결국 E-ELT 는 현재 발사를 준비 중인 제임스 웹 우주 망원경과 더불어 천문학을 획기적으로 발전시킬 수 있을 것으로 기대를 모으고 있습니다. 




(E-ELT 의 건설 위치)    



(E-ELT 가 건설될 위치인 세로 아마조네스의 야경   This night-time panorama shows Cerro Armazones in the Chilean desert, near ESO's Paranal Observatory, site of the Very Large Telescope (VLT). Cerro Armazones was chosen as the site for the planned European Extremely Large Telescope (E-ELT), which, with its 40-metre-class diameter mirror, will be the world’s biggest eye on the sky.  Credit : ESO


 E-ELT 가 전례 없는 선명한 이미지를 얻기 위해서 부지 선정 역시 꽤 까다로운 문제였다고 합니다. 구름이 끼지 않고 최대한 하늘이 맑고 공기 밀도가 낮은 지역을 선택해야 했는데 결국 지금 ESO 의 VLT 가 있는 곳에서 약 22 km 정도 떨어진 칠레의 고산지대인 세로 아마조네스 (Cerro Armazones) 에 건설하는 것으로 최종 결론이 났다고 합니다. 


 그 높이는 해발 3060 미터인데 높이도 높이지만 망원경이 워낙 거대하다 보니 앞으로 쉽지 않은 공사가 예정되어 있다고 하겠습니다. 참고로 망원경 자체 부분의 무게만 2700 톤에 달하면 저 거대한 돔의 넓이는 축구장 절반만한 크기입니다. 이런 구조물을 산꼭대기에 건설하기 위해서는 일단 산정상을 평평하게 가다듬어야 합니다. 그 첫 발파작업은 이제 시작되었고 첫 작업으로 5000 입방 미터의 암석이 제거되었다고 합니다. 완성 때까지 총 22 만 입방 미터의 암석을 제거해 300 X 150 미터 크기의 부지를 건설하게 되는데 글자 그대로 산을 깍아서 만드는 셈이죠. 


(E-ELT 건설. 동영상 후반부에 공사 현장에서 첫 발파 작업이 시작됨. )  


 인간이 우주를 바라보기 위해 만든 눈 가운데 광학/적외선 영역 관측에서는 가장 거대한 눈이 될 E-ELT 가 완성되는 것은 2020 년대 초반이 될 것이라고 합니다. 총 공사비는 10 억 유로 이상이 될 것으로 보입니다. 완성되는 날에는 다른 초대형 망원경과 우주 망원경들과 더불어 천문학을 한단계 끌어올릴 성과를 거둘 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 


 참고 








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