풍선에 천체망원경을 매달아 고고도 관측

풍선에 천체망원경을 매달아 고고도 관측 - SuperBIT

(SuperBIT's final preparations for launch from Timmins Stratospheric Balloon Base Canada, in September 2019. Credit: Steven Benton, Princeton University)

(The SuperBIT balloon in flight, above NASA's Columbia Scientific Balloon Facility, Texas, in June 2016. Credit: Richard Massey / Durham University.)

(The SuperBIT balloon-borne telescope, seen here prior to lifting off on a test flight from Timmins, Ontario. Credit: Barth Netterfield/Steven Li)

(A SuperBIT optical and ultraviolet composite image of the 'Pillars of Creation', trunks of gas and dust in the Eagle Nebula, 7,000 light years away in the direction of the constellation of Serpens. Credit: SuperBIT team, from Romualdez et al. (2018) SPIE 10702.)

풍선에 천체 망원경을 매달아 관측한다는 아이디어는 쉽게 가능하지 않을 것 같지만, 최신 고고도 풍선 기술과 망원경 기술이 만나면 절대 불가능한 일이 아닙니다. 나사와 캐나다 우주국의 지원을 받은 더햄, 토론토, 프린스톤 대학 (Durham, Toronto and Princeton Universities)의 연구팀은 이미 수 년 전부터 고고도 풍선 천문대인 SuperBIT을 운용하고 있습니다.

SuperBIT이 사용하는 극도로 얇고 가벼운 소재로 만든 헬륨 풍선은 지표에서는 쉽게 수납할 수 있을 만큼 작지만, 고도 40km에서는 축구 경기장과 맞먹는 532,000㎥ 크기로 팽창합니다. 여기에 매달리는 것은 구경 50cm 정도의 천체 망원경입니다. 물론 허블 우주 망원경의 2.4m 구경보다는 작지만, 제작 및 운용 비용이 500만 달러에 불과해 가격대 성능비를 생각한다면 충분한 값어치를 할 수 있습니다.

이렇게 높은 고도에서는 관측을 방해할 구름이나 대기가 거의 없어 망원경은 매우 선명한 관측을 할 수 있습니다. 특히 대기 중 파장이 흡수되는 구간에 대한 관측이 가능합니다. 참고로 SuperBIT의 운용 고도는 지구 대기 99.5%를 피할 수 있는 수준입니다.

하지만 진짜 놀라운 부분은 이제부터입니다. 연구팀은 SuperBIT 망원경의 구경을 1.5m로 키워 2022년부터 관측할 계획입니다. 이 정도 크기라면 지상의 대형 망원경과 경쟁이 가능한 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다. 그러면서도 비용은 우주 망원경이나 지상 대형 망원경보다 훨씬 저렴합니다.

SuperBIT은 항공기 탑재 천체 망원경인 소피아 (SOFIA)와 우주 망원경의 중간 지점에서 더 저렴하고 선명한 이미지를 얻을 수 있게 도와줄 것입니다. SuperBIT에 탑재할 수 있는 망원경의 지름의 2m까지라고 하는데, 더 거대한 망원경도 풍선에 실을 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2021-07-superbit-low-cost-balloon-borne-telescope-rival.html

https://newatlas.com/space/superbit-balloon-borne-telescope/

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