적외선망원경
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1. 개요
적외선 망원경은 적외선 복사를 감지하여 우주의 천체를 관측하는 데 사용되는 망원경이다. 1800년 윌리엄 허셜이 적외선 복사를 발견한 이후, 1878년 새뮤얼 피어폰트 랭글리가 볼로미터를 개발하면서 적외선 망원경의 역사가 시작되었다. 지상, 항공기, 우주에 탑재되어 다양한 파장의 적외선을 감지하며, IRAS, 스피처 우주 망원경, 제임스 웹 우주 망원경 등이 대표적인 예시이다.
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| 적외선망원경 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 망원경 |
| 파장 | 적외선 |
| 발견 | 윌리엄 허셜(1800) |
2. 주요 발견
1800년 윌리엄 허셜이 적외선 복사를 발견했다. 1878년, 새뮤얼 피어폰트 랭글리는 최초의 볼로미터를 만들었는데, 이는 적외선 스펙트럼에서 극미한 온도 변화를 전기적으로 감지할 수 있는 매우 민감한 기기였다. 토머스 에디슨은 자신의 타시미터를 사용하여 1878년 7월 29일 일식 동안 태양의 코로나에서 열을 측정했다.
1950년대에 과학자들은 황화납 검출기를 사용하여 우주에서 오는 적외선 복사를 감지했는데, 이 검출기는 액체 질소로 냉각되었다. 1959년부터 1961년까지 해럴드 존슨은 근적외선 광도계를 개발하여 과학자들이 수천 개의 별을 측정할 수 있게 했다. 1961년, 프랭크 로는 최초의 게르마늄 볼로미터를 발명했다. 이 발명품은 액체 헬륨으로 냉각되었으며, 현재의 적외선 망원경 개발을 이끌었다.
지상 기반 적외선 망원경은 지구 대기의 수증기가 적외선 복사를 흡수하기 때문에 높은 산과 매우 건조한 기후에 설치되는 경향이 있다. 1960년대에는 풍선을 사용하여 적외선 망원경을 더 높은 고도로 올렸고, 1967년에는 적외선 망원경이 로켓에 실려 최초의 공중 탑재 적외선 망원경이 되었다. 이후 카이퍼 공중 관측소와 같은 항공기가 적외선 망원경을 탑재하도록 개조되었고, 2010년 5월에는 NASA의 적외선 천문학 성층권 관측소(SOFIA)가 성층권에 도달하는 공중 탑재 적외선 망원경으로 운용되었다.
적외선 천문 위성(IRAS)은 1983년에 발사되어 우리 은하와 다른 은하에 대한 정보를 밝혀냈다. NASA는 현재 와이드 필드 적외선 탐사기(WISE)를 2009년 12월 14일에 발사하여 운용하고 있다.
2. 1. 초기 발견
1800년, 윌리엄 허셜이 적외선 복사를 발견했다. 1878년, 새뮤얼 피어폰트 랭글리는 최초의 볼로미터를 만들었는데, 이는 적외선 스펙트럼에서 극미한 온도 변화를 전기적으로 감지할 수 있는 매우 민감한 기기였다. 토머스 에디슨은 자신의 타시미터를 사용하여 1878년 7월 29일 일식 동안 태양의 코로나에서 열을 측정했다.1950년대에 과학자들은 황화납 검출기를 사용하여 우주에서 오는 적외선 복사를 감지했는데, 이 검출기는 액체 질소로 냉각되었다. 1959년부터 1961년까지 해럴드 존슨은 근적외선 광도계를 개발하여 과학자들이 수천 개의 별을 측정할 수 있게 했다. 1961년, 프랭크 로는 최초의 게르마늄 볼로미터를 발명했다. 이 발명품은 액체 헬륨으로 냉각되었으며, 현재의 적외선 망원경 개발을 이끌었다.
2. 2. 20세기 기술 발전
1800년 윌리엄 허셜이 적외선 복사를 발견했다. 1878년 새뮤얼 피어폰트 랭글리는 최초의 볼로미터를 만들었는데, 이는 적외선 스펙트럼에서 극미한 온도 변화를 전기적으로 감지할 수 있는 매우 민감한 기기였다. 토머스 에디슨은 자신의 타시미터를 사용하여 1878년 7월 29일 일식 동안 태양의 코로나에서 열을 측정했다.1950년대에 과학자들은 황화납 검출기를 사용하여 우주에서 오는 적외선 복사를 감지했는데, 이 검출기는 액체 질소로 냉각되었다. 1959년부터 1961년까지 해럴드 존슨은 근적외선 광도계를 개발하여 과학자들이 수천 개의 별을 측정할 수 있게 했다. 1961년 프랭크 로는 최초의 게르마늄 볼로미터를 발명했다. 이 발명품은 액체 헬륨으로 냉각되었으며, 현재의 적외선 망원경 개발을 이끌었다.
지상 기반 적외선 망원경은 지구 대기의 수증기가 적외선 복사를 흡수하기 때문에 높은 산과 매우 건조한 기후에 설치되는 경향이 있다. 1960년대에는 풍선을 사용하여 적외선 망원경을 더 높은 고도로 올렸고, 1967년에는 적외선 망원경이 로켓에 실려 최초의 공중 탑재 적외선 망원경이 되었다. 이후 카이퍼 공중 관측소와 같은 항공기가 적외선 망원경을 탑재하도록 개조되었고, 2010년 5월에는 NASA의 적외선 천문학 성층권 관측소(SOFIA)가 성층권에 도달하는 공중 탑재 적외선 망원경으로 운용되었다.
적외선 천문 위성(IRAS)은 1983년에 발사되어 우리 은하와 다른 은하에 대한 정보를 밝혀냈다. NASA는 현재 와이드 필드 적외선 탐사기(WISE)를 2009년 12월 14일에 발사하여 운용하고 있다.
3. 적외선 망원경의 종류
하와이에 있는 적외선 망원경 시설(Infrared Telescope Facility)은 1979년부터 운영 중이다. 고르너그라트 적외선 망원경(Gornergrat Infrared Telescope)은 1979년부터 2005년까지 운영되었다. 적외선 광학 망원경 배열(Infrared Optical Telescope Array)은 1988년부터 2006년까지 운영되었다. 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope)은 1979년부터 운영 중이다. 와이오밍 적외선 관측소(Wyoming Infrared Observatory)는 1977년부터 운영 중이다.
카이퍼 공중 관측소(KAO)는 1974년부터 1995년까지 운영되었다. 적외선 천문학 성층권 관측소(SOFIA)는 2010년부터 2022년까지 운영되었다.
- 적외선 천문 위성(Infrared Astronomical Satellite) (IRAS)은 1983년에 발사되었다.
- 스피처 우주 망원경(Spitzer Space Telescope)은 2003년부터 2020년까지 운영되었다.
- 허셜 우주 관측소(Herschel Space Observatory)는 2009년부터 2013년까지 운영되었다.
- 광역 적외선 탐사기(Wide-field Infrared Survey Explorer) (WISE)는 2009년부터 운영 중이다.
- 낸시 그레이스 로만 우주 망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)은 구 WFIRST로 알려져 있다.
- 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope) (JWST)은 2021년부터 운영 중이다.
- 유클리드 (우주선)(Euclid (spacecraft))은 2023년부터 운영 중이다.
3. 1. 지상 기반 망원경
하와이에 있는 적외선 망원경 시설(Infrared Telescope Facility)은 1979년부터 운영 중이다. 고르너그라트 적외선 망원경(Gornergrat Infrared Telescope)은 1979년부터 2005년까지 운영되었다. 적외선 광학 망원경 배열(Infrared Optical Telescope Array)은 1988년부터 2006년까지 운영되었다. 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope)은 1979년부터 운영 중이다. 와이오밍 적외선 관측소(Wyoming Infrared Observatory)는 1977년부터 운영 중이다.3. 2. 공중 탑재 망원경
카이퍼 공중 관측소(KAO)는 1974년부터 1995년까지 운영되었다. 적외선 천문학 성층권 관측소(SOFIA)는 2010년부터 2022년까지 운영되었다.3. 3. 우주 기반 망원경
- 적외선 천문 위성(Infrared Astronomical Satellite) (IRAS)은 1983년에 발사되었다.
- 스피처 우주 망원경(Spitzer Space Telescope)은 2003년부터 2020년까지 운영되었다.
- 허셜 우주 관측소(Herschel Space Observatory)는 2009년부터 2013년까지 운영되었다.
- 광역 적외선 탐사기(Wide-field Infrared Survey Explorer) (WISE)는 2009년부터 운영 중이다.
- 낸시 그레이스 로만 우주 망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)은 구 WFIRST로 알려져 있다.
- 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope) (JWST)은 2021년부터 운영 중이다.
- 유클리드 (우주선)(Euclid (spacecraft))은 2023년부터 운영 중이다.
4. 주요 적외선 우주 망원경 비교
가시광선의 파장은 약 0.4 μm에서 0.7 μm 사이이며, 0.75 μm에서 1000 μm (1 mm)까지는 적외선 천문학, 원적외선 천문학, 서브밀리미터 천문학의 전형적인 범위이다.[6]
| 선별된 적외선 우주 망원경[6] | |||||||
| 이름 | 년도 | 파장 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IRAS | 1983 | 5–100 μm | |||||
| ISO | 1996 | 2.5–240 μm | |||||
| 스피처 | 2003 | 3–180 μm | |||||
| 아카리 | 2006 | 2–200 μm | |||||
| 허셜 | 2009 | 55–672 μm | |||||
| WISE | 2010 | 3–25 μm | |||||
| JWST | 2021 | 0.6–28.5 μm | |||||
5. 대한민국의 적외선 천문학
5. 1. 연구 기관 및 시설
5. 2. 주요 연구 분야
5. 3. 국제 협력
참조
[1]
간행물
SPACE OBSERVATORY TO STUDY THE FAR, THE COLD AND THE DUSTY
http://www.jpl.nasa.[...]
NASA press kit
2003
[2]
웹사이트
Timeline
http://www.ipac.calt[...]
2010-06-18
[3]
웹사이트
Ask An Infrared Astronomer: Infrared Telescopes
http://coolcosmos.ip[...]
[4]
뉴스
NASA's flying telescope sees early success
https://www.npr.org/[...]
National Public Radio
2010-07-02
[5]
웹사이트
NASA launches infrared telescope to scan entire sky
http://www.cnn.com/2[...]
2023-11-14
[6]
웹사이트
JPL: Herschel Space Observatory: Related Missions
http://herschel.jpl.[...]
[7]
백과사전
적외선망원경
글로벌 세계 대백과
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