이전에 전해드린 것 처럼 케플러 우주 망원경은 본래 계획된 임무 기간인 3.5 년간의 임무를 성공적으로 완수한 후 3.5 년의 연장 미션을 진행 중에 있었으나 자세를 고정하는 리액션 휠의 고장으로 인해서 결국 2013 년 5월 11일 이후 미션을 잠정 중단한 상태입니다.
케플러는 우리 은하계의 고정된 지역을 계속해서 관측해 별빛의 세기가 변하는지 검사합니다. 만약 이 별이 거느린 외계 행성이 그 앞을 지난다면 별빛이 가려 밝기가 낮아질 것이고 이 주기를 측정하면 외계 행성이 유무는 물론 그 크기와 공전 주기까지 알 수 있습니다. 다만 이것만으로 외계 행성의 유무를 확정짓기는 부족하기 때문에 지상과 우주의 망원경을 동원해서 다시 한번 확인하는 절차가 필요합니다.
이런 과정을 거쳐 케플러는 2014 년 4월까지 2903 개의 확정되지 않은 외계 행성 후보와 962 개의 확정된 외계 행성을 찾아냈습니다. 이것만으로도 놀라운 성과이지만 케플러가 보내온 데이터의 분석은 아직까지도 완료되지 않은 상태라 앞으로 케플러 미션은 현재도 진행 중이라고 할 수 있습니다. 그러니 케플러는 충분히 제 역할은 다한 상태인 것이죠. 하지만 나사의 엔지니어와 과학자들은 케플러의 새로운 미션을 계획하고 있습니다.
현재 케플러 우주 망원경은 다른 부분은 다 멀쩡한데 리액션 휠 4 개 중 2 개가 고장나 임무를 지속하지 못하는 상태입니다. 리액션 휠은 플라이휠의 일종으로 케플러 우주 망원경이 연료를 분사하지 않더라도 우주의 한 방향으로 위치를 고정할 수 있도록 도와주고 있습니다. 이렇게 자세를 잡는데는 최소한 3 개의 리액션 휠이 필요한데 2 개 밖에 사용할 수 없는 것이 임무를 종료하게 된 이유죠.
나사에서 계획한 새로운 연장 미션은 세컨드 라이트 (Second Light) 혹은 K2 미션으로 불리는 것으로 현재 작동이 가능한 2 개의 리액션 휠 (1,3 번 리액션 휠) 과 태양광의 압력을 이용해서 위치를 고정하는 것입니다. 한번 태양 주위를 공전할 때 마다 2 개의 캠페인으로 나뉘어 각 75 일 정도 정해진 위치를 관측하게 됩니다. (아래 그림 참조 )
(K2 미션 요약 In May, Kepler lost the second of four gyroscope-like reaction wheels, ending new data collection for the original mission. A new mission concept, dubbed K2, would continue Kepler's search for other worlds, and introduce new opportunities to observe star clusters, young and old stars, active galaxies and supernovae.
Using the sun and the two remaining reaction wheels, engineers have devised an innovative technique to stabilize and control the spacecraft in all three directions of motion. This technique of using the sun as the 'third wheel' to control pointing is currently being tested on the spacecraft.
To achieve the necessary stability, the orientation of the spacecraft must be nearly parallel to its orbital path around the sun, which is slightly offset from the ecliptic, the orbital plane of Earth. The ecliptic plane defines the band of sky in which lie the constellations of the zodiac.
K2 would study a specific portion of the sky for up to 83 days, until it is necessary to rotate the spacecraft to prevent sunlight from entering the telescope. Each orbit or year would consist of approximately 4.5 unique viewing periods or campaigns Credit : NASA Ames/W Stenzel)
케플러의 남아있는 리액션 휠만으로는 위치를 고정하기 힘들기 때문에 태양광의 압력을 보조로 사용한다는 발상은 꽤 신선하면서도 놀라운 이야기입니다. 우리는 그 압력을 잘 느끼지 못하지만 미세 중력이 지배하는 우주 공간에서는 이것도 역시 무시할 수 없는 힘을 발생시킵니다. 물론 이것만으로는 힘이 약한데다 공전 주기에 따라서는 힘을 이용하지 못하는 구간도 생기지만 아무튼 이를 통해서 새로운 추가 관측이 가능해지는 셈입니다.
새로운 K2 미션의 목표는 태양계에 있는 혜성과 소행성, 별의 생성, 초신성 폭발 및 추가적인 외계 행성 관측입니다. 한지점을 임무 기간 내내 고정관측하기는 힘들기 때문에 관측 위치는 조금씩 변동이 생기지만 이것이 오히려 생각하지 않았던 다른 놀라운 발견을 가능하게 만들 수도 있습니다. 새로운 K2 미션은 2014 년 5월 16일 나사 수뇌부의 승인을 받은 상태로 빠르면 5월 30일부터 투입될 예정이라고 합니다. 과연 어떤 결과가 나올지 궁금하네요.
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