Translate

2018년 5월 15일 화요일

지구의 중력 분포를 세밀하게 관측할 GRACE-FO



(GRACE-FO will demonstrate the effectiveness of using lasers instead of microwaves to more precisely measure fluctuations in the separation distance between the two spacecraft, potentially improving the precision of range fluctuation measurements by a factor of at least 10 on future GRACE-like missions.
Credits: NASA/JPL-Caltech)

(GRACE-FO will measure monthly changes in gravitational pull resulting from changes in Earth's mass below the orbiting satellites. As the satellites orbit Earth, one following the other, these moving masses alter the gravitational pull below them, changing the distance between them very slightly.
Credits: NASA/JPL-Caltech)


 지구의 중력은 사실 위치에 따라 조금씩 차이가 있습니다. 예를 들어 높은 빌딩 위는 조금 낮을 것이고 밀도가 높은 물질이 매장되어 있다면 약간 높을 것입니다. 따라서 이 미세한 차이를 측정해 내부 물질 분포를 알아낼 수 있습니다. 나사는 2002년부터 2017년까지 진행된 GRACE 임무를 통해 지구의 상세한 중력 지도를 작성했습니다. 그리고 이제 그 후속 임무인 Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO)가 발사를 앞두고 있습니다. 


 GRACE와 GRACE-FO 임무 모두 원리는 간단합니다. 두 개의 인공위성이 지구를 공전하면서 지구 중력의 변화 (중력 이상)을 측정하는 것입니다. 중력의 강약에 따라 인공위성의 궤도와 속도 역시 변하게 될 것입니다. 하지만 이 변화량은 매우 작습니다. 이를 감지하기 위해 GRACE는 마이크로웨이브 거리 측정기를 사용했습니다. 세월이 흐른 지금 GRACE-FO는 10배 더 정밀한 관측을 위해 레이저 거리 간섭계 laser ranging interferometer (LRI)를 사용합니다. 이 레이저는 220km 떨어진 거리를 공전하는 GRACE-FO 간 거리를 머리카락 굵기의 1/100 수준 정밀도로 측정할 수 있습니다. 




(동영상) 


 GRACE-FO는 적어도 5년간의 임무를 예상하고 있으며 여기서 얻어지는 중력 이상 분포는 자원 탐사는 물론 지구 내부 구조를 이해하는 데 큰 도움이 될 것입니다. 더 나아가 레이거 거리 간섭계 기술을 검증해 앞으로 더 세밀한 중력 분포 지도를 작성하거나 혹은 지구 이외의 다른 행성에 탐사선을 보내 자세한 지질학적 조사가 가능해질 것으로 기대하고 있습니다. 


 아무튼 GRACE-FO의 정밀도는 현대 과학의 경이라고 할 수 있습니다. 이는 LA에서 샌프란시스코에 있는 특정 건물에 레이저를 발사해 거리를 측정하는 것 이상의 어려움을 극복한 것이기 때문입니다. 막스 플랑크 연구소 Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert-Einstein Institut)를 비롯한 독일내 여러 연구소와 나사의 JPL이 협력해서 만든 GRACE-FO는 현대 과학 기술의 결정체 가운데 하나라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 


 참고 






댓글 없음:

댓글 쓰기