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우주망원경과학연구소

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목차

1. 개요

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경(HST)과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 포함한 우주 망원경의 과학 프로그램을 선택, 일정 수립 및 실행하는 역할을 수행하는 연구소이다. 연례 제안 요청을 통해 과학 프로그램을 선정하고, 관측 계획 수립, 비행 운영, 과학 데이터 처리, 보관 및 배포, 기기 교정 및 특성화, 과학 커뮤니티 서비스, 대중 홍보 등의 활동을 한다. 또한, 허블 펠로우십 프로그램을 관리하고, 과학 연구진의 연구 활동을 지원하며, 일반 대중을 위한 홍보 활동을 펼친다.

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우주망원경과학연구소 - [연구소]에 관한 문서

2. 주요 활동

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경(HST)과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 포함한 여러 우주 망원경의 과학 프로그램을 기획하고, 관측을 수행하며, 데이터를 처리 및 보관하는 등 다양한 활동을 수행한다.
주요 활동:


  • 관측 제안 선정: 허블 우주 망원경의 경우, 매년 전 세계 과학자들로부터 관측 제안을 받아 엄격한 심사를 거쳐 일부를 선정한다. 시간 할당 위원회(TAC)는 제출된 제안서를 평가하고, 최종적으로 실행할 관측 프로그램을 선정한다.
  • 관측 스케줄링: 선정된 관측 제안을 바탕으로 연간 및 주간 관측 계획을 수립한다. 허블 우주 망원경의 경우 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)을 통해 통신을 예약하고 명령을 업로드한다. 초신성이나 혜성 충돌과 같은 예기치 못한 사건에 대응하여 계획을 조정하기도 한다.
  • 우주 망원경 운영: 허블 우주 망원경의 기능을 실시간으로 지원하고 모니터링한다.
  • 과학 데이터 처리: 허블 우주 망원경의 관측 데이터는 FITS(가변 이미지 전송 시스템) 형식으로 변환되고 보정 작업을 거친다. 이 과정에는 누락된 데이터 수정, 기기 문제 제거 등이 포함된다.
  • 과학 데이터 보관 및 배포: 모든 허블 우주 망원경 과학 데이터는 보정 과정을 거쳐 영구 보관되며, 과학계에 제공된다. 미국 항공우주국(NASA) 정책에 따라 모든 데이터는 1년간 최초 제안 팀에게만 독점적으로 제공되며, 이후에는 누구나 이용할 수 있다.
  • 과학 기기 교정 및 특성화: 허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경의 과학 기기들에 대한 비행 중 교정 및 특성 분석을 수행한다.
  • 관측 후 지원: 사용자가 제안서 제출 방법부터 데이터 분석 방법에 이르기까지 관측의 모든 측면에 대한 질문에 답변을 얻을 수 있는 헬프데스크가 운영되고 있다.
  • 과학 커뮤니티 서비스: 허블 딥 필드(HDF)와 같이 과학 커뮤니티를 대신하여 대규모 허블 우주 망원경 과학 프로그램을 수행한다.
  • 지상 시스템: 허블 우주 망원경 과학 운영에 사용되는 대부분의 지상 시스템을 개발, 개선 및 유지 관리한다.
  • 임무 개발 및 운영 지원: 미국 항공우주국(NASA) 등 관련 기관과 협력하여 임무 설계 및 개발에 참여한다.

2. 1. 관측 제안 선정

허블 우주 망원경(HST)의 과학 프로그램은 연례 제안 요청(Call for Proposals)을 통해 선정되며, 누구나 제안서를 제출할 수 있다. 제출된 모든 제안서는 시간 할당 위원회(Time Allocation Committee, TAC)의 엄격한 동료 검토를 거쳐 15~20% 정도만 최종 선정된다.[10][11]

망원경 시간을 할당받은 일반 관측자(General Observers, GO)는 Phase II 제안을 통해 관측 프로그램의 세부 요구 사항(기기 작동 모드, 노출 시간, 망원경 방향 등)을 STScI에 제공해야 한다.[12] STScI는 GO가 필요한 관측 시간을 추정할 수 있도록 웹 기반 소프트웨어인 [http://etc.stsci.edu 노출 시간 계산기](ETCs)를 제공한다. 또한 STScI는 전체 프로그램 집합을 계획하고, 개별 프로그램 실행에 필요한 모든 단계(가이드 별 찾기, 밝은 물체 제약 조건 확인, 특정 일정 요구 사항 구현 등)를 수행한다.[13]

2. 1. 1. 허블 우주 망원경 과학 프로그램 선정

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경의 과학 프로그램을 선정하고, 일정을 수립하며, 실행하는 데 필요한 모든 활동을 수행한다. 이 과정의 첫 단계는 허블 우주 망원경으로 수행될 과학 프로그램에 대해 연례적으로 커뮤니티가 주도하는 선택을 지원하는 것이다. 이는 현재 지원되는 과학 기기 기능, 제안 요구 사항 및 제출 마감일을 명시하는 연례 제안 요청을 게시하는 것으로 시작된다. 누구나 제안서를 제출할 수 있으며, 모든 제안서는 시간 할당 위원회(Time Allocation Committee, TAC)에 의해 엄격한 동료 검토를 받는다.[10][11]

TAC는 제안서를 평가하는 데 필요한 광범위한 연구 전문 지식을 대표하기 위해 선정된 미국 및 국제 천문학계의 약 100명으로 구성된다. 각 제안 주기에는 일반적으로 700~1100개의 제안서 검토가 포함되며, 이 중 15~20%만이 결국 실행을 위해 선택된다. TAC는 여러 범주의 관측 시간뿐만 아니라 허블 우주 망원경과 기타 우주 기반 또는 지상 기반 관측소(예: 찬드라 X선 관측소, 국립 광학 천문대) 간의 기록 보관, 이론 및 결합된 연구 프로젝트에 대한 제안서도 검토한다. STScI는 이러한 활동에 대한 모든 기술 및 물류 지원을 제공한다. 제안 요청의 연간 주기는 허블 우주 망원경 정비 임무가 예정된 해에는 가끔 기간이 변경되었다.[10][11]

우주망원경과학연구소의 뮬러 빌딩

2. 1. 2. 시간 할당 위원회(TAC)

시간 할당 위원회(Time Allocation Committee, TAC)는 미국 및 국제 천문학계에서 선정된 약 100명의 전문가로 구성되며, 제출된 제안서를 평가하는 데 필요한 광범위한 연구 전문 지식을 대표한다.[10][11] 각 제안 주기마다 보통 700~1100개의 제안서가 검토되며, 이 중 15~20%만이 실제로 실행된다.[10][11]

TAC는 여러 범주의 관측 시간뿐만 아니라 허블 우주 망원경과 찬드라 X선 관측소, 국립 광학 천문대 등 다른 우주 기반 또는 지상 기반 관측소 간의 기록 보관, 이론 및 결합된 연구 프로젝트에 대한 제안서도 검토한다.[10][11]

2. 2. 관측 스케줄링

우주망원경과학연구소(STScI)는 관측 제안을 받아 연간 및 주간 관측 계획을 수립한다. 연간 계획은 망원경의 효율적인 사용을 보장하고, 주간 계획은 허블 우주 망원경(HST)의 경우 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)을 통한 통신 예약 및 명령 업로드를 포함한다. 초신성이나 혜성 충돌과 같은 예기치 못한 사건에 대응하여 계획이 조정될 수 있다. STScI는 최소 충돌 알고리즘을 사용하여 관측 시간을 예약하며, 제임스 웹 우주 망원경(JWST)에 대해서도 유사한 프로세스를 개발 중이다. 하지만 JWST는 HST와 달리 지구 저궤도가 아닌 라그랑주 점 L2(지구에서 약 1500000km)에 위치하므로 작동 세부 사항은 다를 것이다.

2. 2. 1. 관측 계획 수립

2단계 정보가 수집되면, 연간 전체 관측 계획이 수립된다. 이는 개별 관측을 위한 적절한 시간을 찾고, 동시에 연중 망원경을 효과적이고 효율적으로 사용할 수 있도록 보장하기 위함이다. 상세한 관측 일정은 매주 생성되며, 허블 우주 망원경(HST) 운영의 경우, 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)을 통해 데이터 통신 경로를 예약하고 우주선으로 업링크할 이진 명령 로드를 생성하는 것이 포함된다. 장기 및 주간 계획 모두에서 초신성과 같은 일시적 사건 또는 혜성 충돌 우주선과 같은 특별한 사건과의 협력 같은 기회 대상에 대응하여 조정이 이루어질 수 있다. 우주망원경과학연구소(STScI)는 망원경의 관측 시간을 예약하기 위해 최소 충돌 알고리즘을 사용한다. STScI는 현재 JWST에 대한 유사한 프로세스를 개발하고 있지만, 작동 세부 사항은 서로 다른 기기 및 우주선 제약 조건과 HST가 사용하는 저궤도(약 565km)가 아닌 태양-지구 L2 라그랑주 점(지구에서 약 1500000km)에 위치하기 때문에 매우 다를 것이다.

2. 2. 2. 최소 충돌 알고리즘

일단 2단계 정보가 수집되면, 연간 전체 관측 계획이 수립된다. 이는 개별 관측을 위한 적절한 시간을 찾고, 동시에 연중 망원경을 효과적이고 효율적으로 사용할 수 있도록 보장한다. 상세한 관측 일정은 매주 생성되며, 허블 우주 망원경(HST) 운영의 경우, 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)을 통해 데이터 통신 경로를 예약하고 우주선으로 업링크할 이진 명령 로드를 생성하는 것이 포함된다. 장기 및 주간 계획 모두에서 기회 대상(예: 초신성과 같은 일시적 사건 또는 혜성 충돌 우주선과 같은 특별한 사건과의 협력)에 대응하여 조정이 이루어질 수 있다. 우주 망원경 과학 연구소(STScI)는 망원경의 관측 시간을 예약하기 위해 최소 충돌 알고리즘을 사용한다. STScI는 현재 JWST에 대한 유사한 프로세스를 개발하고 있지만, 작동 세부 사항은 서로 다른 기기 및 우주선 제약 조건과 HST가 사용하는 저궤도(약 565km)가 아닌 태양-지구 L2 라그랑주 점(지구에서 약 150만km)에 위치하기 때문에 매우 다를 것이다.

2. 3. 우주 망원경 운영 (Flight Operations)

비행 운영은 허블 우주 망원경(HST)의 기능을 실시간으로 지원하고 모니터링하는 것으로 구성된다.[1]

2. 3. 1. 허블 우주 망원경 실시간 운영

허블 우주 망원경(HST)의 실시간 일일 비행 운영에는 약 4건의 명령 업링크, 약 10건의 데이터 다운링크, 그리고 거의 지속적인 천문대 건강 및 안전 모니터링이 포함된다.[1] 실시간 운영은 24시간 교대로 이루어지며,[1] 메릴랜드주 그린벨트에 있는 미국 항공 우주국(NASA)의 고다드 우주 비행 센터(GSFC)에서 수행된다.[1]

2. 4. 과학 데이터 처리 (Science Data Processing)

허블 우주 망원경(HST)의 관측 데이터는 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)을 통해 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주 비행 센터로 전송된 후, 우주망원경과학연구소(STScI)로 보내진다. 이 데이터는 컴퓨터 알고리즘을 통해 국제 표준 형식인 FITS(가변 이미지 전송 시스템)로 변환되고, 보정 작업을 거친다.[1]

보정에는 누락된 데이터 수정, 기기 문제 제거 등이 포함되며, 이는 각 기기별로 다르게 진행된다. 일반적인 보정 단계에는 우주선 제거, 불균일성 보정, 플럭스 보정, 좌표 정보 적용 등이 있다. 이러한 보정은 STScI가 케플러 및 JWST 데이터 처리 방식을 개발하는 데에도 활용된다.[1]

2. 4. 1. 데이터 처리 과정

허블 우주 망원경(HST)의 과학 데이터는 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)에서 다운링크된 후, 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주 비행 센터의 데이터 수집 시설을 거쳐 몇 시간 후에 우주망원경과학연구소(STScI)에 도착한다. STScI에 도착한 데이터는 일련의 컴퓨터 알고리즘을 통해 처리되어 국제적으로 통용되는 표준 형식(FITS: 가변 이미지 전송 시스템)으로 변환되고, 누락된 데이터를 수정하며, 기기적 인공물을 제거하여 최종적으로 데이터를 보정한다.[1]

보정 단계는 각 HST 기기마다 다르지만, 일반적으로 다음을 포함한다.[1]

  • 우주선 제거
  • 기기/검출기 불균일성 보정
  • 플럭스 보정
  • 세계 좌표계 정보 적용 (검출기가 하늘의 어느 지점을 정확히 가리키고 있는지 사용자에게 알려줌)


적용되는 보정은 데이터가 파이프라인을 통과할 때 사용할 수 있는 최상의 보정이다.[1] STScI는 케플러 및 JWST 데이터에 대한 유사한 프로세스를 정의하기 위해 기기 개발자들과 협력하고 있다.[1]

2. 4. 2. 보정 단계

허블 우주 망원경(HST)의 과학 데이터는 추적 및 데이터 중계 위성 시스템(TDRSS)에서 다운링크된 후, 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주 비행 센터의 데이터 수집 시설을 거쳐 몇 시간 후에 우주망원경과학연구소(STScI)에 도착한다. STScI에 도착한 데이터는 일련의 컴퓨터 알고리즘을 통해 처리되어 국제적으로 통용되는 표준 형식(FITS: 가변 이미지 전송 시스템)으로 변환되고, 누락된 데이터를 수정하며, 기기적 인공물을 제거하여 최종적으로 데이터를 보정한다. 보정 단계는 각 HST 기기마다 다르지만, 일반적으로 다음을 포함한다.

  • 우주선 제거
  • 기기/검출기 불균일성 보정
  • 플럭스 보정
  • 세계 좌표계 정보 적용 (검출기가 하늘의 어느 지점을 정확히 가리키고 있는지 사용자에게 알려줌)


적용되는 보정은 데이터가 파이프라인을 통과할 때 사용할 수 있는 최상의 보정이다. STScI는 케플러 및 JWST 데이터에 대한 유사한 프로세스를 정의하기 위해 기기 개발자들과 협력하고 있다.

2. 5. 과학 데이터 보관 및 배포 (Science Data Archiving and Distribution)

모든 허블 우주 망원경(HST) 과학 데이터는 보정 과정을 거쳐 영구 보관되며, 과학계에 제공된다. NASA 정책에 따라 모든 데이터는 1년간 최초 제안 팀에게만 독점적으로 제공되며, 이후에는 모든 사람이 이용할 수 있다. 우주망원경과학연구소(STScI)는 국제 자외선 탐사선(IUE), 극자외선 탐사선(EUVE), 원자외선 분광 탐사선(FUSE), 은하 진화 탐사선(GALEX) 등 다른 13개 임무의 데이터도 보관한다.

2. 5. 1. 데이터 보관

모든 허블 우주 망원경(HST) 과학 데이터는 보정 파이프라인을 거친 후 영구적으로 보관된다. NASA 정책에 따라 모든 데이터는 1년의 독점 기간을 가지며, 이는 최초 제안 팀만이 데이터를 획득한 후 첫 1년 동안 데이터에 접근할 수 있음을 의미한다. 1년 후에는 모든 사람이 데이터를 이용할 수 있다. 아카이브에서 검색된 데이터 세트는 최신 보정 계수와 소프트웨어가 적용되도록 자동 재보정된다. 우주망원경과학연구소(STScI)는 NASA의 모든 광학/UV 우주 임무를 위한 아카이브 센터 역할을 하며, HST 과학 데이터의 보관 및 저장 외에도 국제 자외선 탐사선(IUE), 극자외선 탐사선(EUVE), 원자외선 분광 탐사선(FUSE), 은하 진화 탐사선(GALEX)을 포함한 13개의 다른 임무의 데이터도 보관하고 있다. 케플러와 제임스 웹 우주 망원경(JWST) 과학 데이터도 유사한 방식으로 보관 및 검색될 예정이다. 인터넷은 STScI 데이터 아카이브(http://archive.stsci.edu)에 대한 기본 사용자 인터페이스 역할을 한다. 현재 아카이브는 30TB 이상의 데이터를 보유하고 있으며, 매일 약 11GB의 새로운 데이터가 수집되고 약 85GB의 데이터가 사용자에게 배포된다. 현재 개발 중인 허블 유산 아카이브(HLA; http://hla.stsci.edu/)는 보다 통합되고 사용자 친화적인 아카이브 역할을 할 것이며, 원시 허블 데이터뿐만 아니라 고수준 과학 제품(컬러 이미지, 모자이크 등)도 제공할 예정이다.

2. 5. 2. 데이터 배포

모든 허블 우주 망원경(HST) 과학 데이터는 보정 파이프라인을 거친 후 영구적으로 보관된다. NASA 정책에 따라 모든 데이터는 1년의 독점 기간을 가지는데, 이는 최초 제안 팀만이 데이터를 획득한 후 첫 1년 동안 데이터에 접근할 수 있음을 의미한다. 그 후 1년이 지나면 데이터를 접근하려는 모든 사람이 이용할 수 있게 된다.[1] 아카이브에서 검색된 데이터 세트는 최신 보정 계수와 소프트웨어가 적용되도록 자동 재보정된다.[1]

2. 6. 과학 기기 교정 및 특성화 (Science Instrument Calibration and Characterization)

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경(HST)과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 과학 기기들에 대한 비행 중 교정 및 특성 분석을 수행한다. HST는 지금까지 총 12개의 과학 기기를 탑재했으며, 이 중 6개가 현재 작동 중이다. 2009년 5월 HST 정비 임무 STS-125 동안 두 개의 새로운 기기가 설치되었고, 우주 망원경 영상 분광기(STIS)(2001년)와 고급 탐사 카메라(ACS) 광시야 채널(2007년)의 전자적 고장도 같은 해 궤도상에서 수리되어 다시 작동하게 되었다.

HST 기기는 자외선에서 근적외선까지의 파장을 감지할 수 있다. JWST 기기는 광학 파장의 적색단(약 6000 옹스트롬)에서 중적외선(5~27 마이크로미터)까지 작동한다. 사용 중단된 기기는 더 이상 탑재되지 않는다.

기기 이름 (및 약어)기기 기능기기 상태망원경
고속 광도계 (HSP)빠른 시간 규모의 광도법1993년 사용 중단HST
광시야 및 행성 카메라 (WFPC)UV/광학 영상1993년 사용 중단HST
희미한 천체 분광기 (FOS)UV/광학 분광법1997년 사용 중단HST
고다드 고해상도 분광기 (GHRS)UV/광학 분광법1997년 사용 중단HST
희미한 천체 카메라 (FOC)UV/광학 영상2002년 사용 중단HST
광시야 및 행성 카메라 2 (WFPC2)UV/광학 영상2009년 사용 중단HST
미세 유도 센서 (FGS)정밀 측성학작동 중HST
우주 망원경 영상 분광기 (STIS)UV/광학 분광법작동 중 (수리됨)HST
근적외선 카메라 및 다중 객체 분광계 (NICMOS)NIR 영상 및 그리즘 분광법작동 중HST
고급 탐사 카메라 (ACS)UV/광학 영상 및 그리즘 분광법SBC 및 WFC (수리됨) 작동 중; HRC 비활성HST
우주 기원 분광기 (COS)UV 분광법작동 중HST
광시야 카메라 3 (WFC3)UV/광학/근적외선 영상 및 그리즘 분광법작동 중HST
근적외선 카메라 (NIRCam)광학/근적외선 영상작동 중 - 보정 중JWST
근적외선 분광기 (NIRSpec)근적외선 분광법작동 중 - 보정 중JWST
MIRI (중적외선 기기) (MIRI)중적외선 영상 및 분광법작동 중 - 보정 중JWST
가변 필터 이미저 (FGS-TFI)근적외선에서 중적외선 중대역 영상작동 중 - 보정 중JWST



STScI 직원은 보정 제안서를 개발하고, 스케줄링 과정을 거쳐 생산된 데이터를 분석하여 데이터 처리 파이프라인에서 사용될 업데이트된 보정 및 참조 파일을 제공한다. 보정 파일은 사용자가 데이터를 수동으로 재보정해야 하는 경우 검색할 수 있도록 보관된다. 모든 보정 활동 및 결과는 일반적으로 공개 웹사이트에 게시된 기기 과학 보고서 형식이나 출판된 논문 형식으로 문서화되며, 데이터 핸드북 및 기기 핸드북에도 통합된다.

STScI는 망원경 자체의 특성 분석 및 보정도 수행한다. HST의 경우, 초점 모니터링 및 조정, 점 확산 함수 모니터링 및 측정이 주요 과제였다. 1990년대 초반, STScI는 모든 후속 기기의 교정 광학에 필요한 구면 수차의 정확한 측정을 담당했다. JWST의 경우, STScI는 JPL 및 노스롭 그러먼 우주 기술(NGST, 천문대를 건설하는 NASA 계약자)에서 개발한 파면 센서 시스템을 사용하여 분할된 망원경을 모니터링하고 조정한다.

2. 6. 1. HST의 경우

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경(HST)의 과학 기기 탑재체에 대한 비행 중 보정 및 특성 분석을 담당한다. 매년 천문대의 보정 계획이 수립된다. 이 계획은 해당 주기 동안 선택된 일반 관측 프로그램(GO observation programs)을 지원하고, 각 기기의 수명 기간에 걸쳐 기본적인 보정을 제공하도록 설계되었다. 보정 프로그램에는 탑재된 보정 광원 또는 내부 검출기 노이즈 수준을 평가하기 위한 측정과 절대 플럭스 변환 및 측성 변환을 결정하는 데 필요한 천문 표준 별 및 영역의 관측이 포함된다. HST의 외부 보정은 일반적으로 GO 관측 프로그램의 5-10%를 차지하며, 기기가 비교적 새것일 때는 더 많은 시간이 필요하다.

2. 6. 2. 기기 성능 특성화

우주망원경과학연구소(STScI)는 관측자가 데이터를 더 잘 해석할 수 있도록 기기 성능을 특성화하고 문서화한다. 이러한 특성화 작업은 파이프라인에서 자동으로 수정되지 않는 효과(시간에 따라 다르거나 광원의 밝기에 따라 달라지는 등)를 다룬다.

여기에는 전하 결합 소자의 전하 이동 효율과 같은 전반적인 효과뿐만 아니라 필터 "고스트"(기기 내에서 빛의 미세한 산란으로 인해 발생)와 같은 특정 모드 및 필터에 대한 효과가 포함된다. STScI 직원은 보정 프로그램을 분석하거나, 데이터에서 이상 현상을 발견하고 STScI에 피드백을 제공하는 관찰자로부터 이러한 효과에 대한 정보를 얻는다.

2. 7. 관측 후 지원 (Post Observation Support)

사용자가 제안서 제출 방법부터 데이터 분석 방법에 이르기까지 관측의 모든 측면에 대한 질문에 답변을 얻을 수 있는 헬프데스크가 운영되고 있다.

2. 8. 과학 커뮤니티 서비스 (Science Community Service)

우주망원경과학연구소(STScI)는 과학 커뮤니티를 대신하여 허블 우주 망원경(HST) 과학 프로그램을 수행하며, 이는 광범위한 과학적 응용 분야를 가진다. 관측으로 생성된 원시 및 처리된 데이터는 천문학 커뮤니티에 거의 즉시 제공되어, 학자들의 연구 및 후속 연구를 크게 자극한다.[1]

2. 8. 1. 대규모 HST 과학 프로그램

우주망원경과학연구소(STScI)는 과학 커뮤니티를 대신하여 대규모 허블 우주 망원경(HST) 과학 프로그램을 수행한다. 이는 광범위한 과학적 응용 분야를 가진 프로그램들이다. 지금까지 이러한 프로그램에는 허블 딥 필드(HDF), 허블 딥 필드 남쪽(HDFS), 울트라 딥 필드(UDF)가 포함된다. 이러한 관측에 대한 원시 데이터와 처리된 데이터는 천문학 커뮤니티에 거의 즉시 제공된다. 이 데이터들은 많은 천문학자들이 자체 연구 주제를 추구하는 데 사용되었으며, 후속 연구를 크게 자극했다.[1]

2. 9. 지상 시스템 (Ground Systems)

STScI는 허블 과학 운영에 사용되는 대부분의 지상 시스템을 개발, 개선 및 유지 관리하는 역할을 한다. 이 시스템은 여러 출처에서 나왔으며, 허블의 수명 동안 지속적으로 개선 및 주요 기술 업그레이드를 거쳤고, 망원경에 설치된 여러 기기를 지원하도록 수정되었다. STScI는 FUSE, 케플러, JWST 등 다른 천문학 임무에도 지상 시스템 서비스 일부를 제공한다.

2. 9. 1. 지상 시스템 개발 및 유지

우주망원경과학연구소(STScI)는 허블 우주 망원경 과학 운영에 사용되는 대부분의 지상 시스템을 개발, 개선 및 유지 관리하는 역할을 한다. 이 시스템은 원래(1980년대, 1990년대 초) 자체 STScI 개발 및 다양한 공급업체와의 NASA 계약에 따라 수행된 작업을 포함하여 여러 출처에서 나왔다. 허블 우주 망원경(HST)의 수명 동안 허블의 일상적인 운영을 지원하면서 이러한 시스템에 대한 상당한 작업이 수행되었다. 이들은 보다 효과적이고 작동하기 쉬운 엔드 투 엔드 시스템으로 통합되었다. 주요 기술 업그레이드(예: 향상된 운영 체제 및 컴퓨터 하드웨어, 더 높은 용량의 보관 저장 매체)를 거쳤다. 또한 망원경에 설치된 일련의 기기를 지원하도록 수정되었다. 지난 몇 년 동안, 다음 HST 서비스 임무 중에 설치될 두 개의 새로운 기기인 WFC3 및 COS를 지원하고 HST 운영의 2-자이로스코프 모드를 지원하도록 수정되었다. STScI는 또한 FUSE, 케플러, JWST를 포함한 다른 천문학 임무에 지상 시스템 서비스의 하위 집합을 제공한다. STScI의 소프트웨어 엔지니어는 약 7,900,000 소스 코드 라인을 유지 관리한다.

2. 10. 임무 개발 및 운영 지원 (Mission Development and Operations Support)

우주망원경과학연구소(STScI)는 미국 항공우주국(NASA) 등 관련 기관과 협력하여 임무 설계 및 개발에 참여한다.

2. 10. 1. 전반적인 임무 설계 개발 참여

미국 항공우주국(NASA) 및 업계 시스템 엔지니어, 과학자들과 함께 전반적인 임무 설계를 개발하는 데 정기적으로 참여한다. 허블 우주 망원경(HST)의 경우, 서비스 임무 활동을 결정하고 우선순위를 정하며 서비스 전략을 개발하는 데 기여한다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 경우, 고차원 과학 요구 사항 정의 및 임무 전반적인 설계를 개발하는 데 참여한다. 두 경우 모두, 우주망원경과학연구소(STScI)는 임무의 과학적 능력에 초점을 맞추며, 관측소의 원활하고 효율적인 운영에 필요한 사항들을 고려한다.

3. 과학 연구 활동

우주망원경과학연구소(STScI)는 전 세계의 재능 있는 학부생들이 연구소의 과학 연구진과 함께 일하며 최첨단 천문학 연구에 대한 실질적인 경험을 쌓을 수 있도록 여름 학생 인턴 프로그램을 후원한다. STScI는 매년 봄 과학 심포지엄과 여러 소규모 과학 워크숍을 개최한다. STScI에 활동적인 과학 연구진을 고용하는 것은 허블 우주 망원경(HST)과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 최고의 성능을 발휘하도록 보장하는 데 도움이 된다.[14]

3. 1. 허블 펠로우십 프로그램

우주망원경과학연구소(STScI)는 '''허블 펠로우십 프로그램'''의 선정을 관리한다. 1990년부터 허블 펠로우십은 허블 우주 망원경의 과학적 임무와 광범위하게 관련된 연구를 수행하는 뛰어난 박사후 연구원들을 지원해 왔다. 2009년에는 2002년부터 스피처 우주 망원경 및 과학 프로그램과 연관되어 있던 '''스피처 펠로우십'''과 통합되었다.[14] 현재 이 프로그램은 허셜 우주 관측소, 허블 우주 망원경(HST), 제임스 웹 우주 망원경(JWST), 성층권 적외선 천문대(SOFIA), 스피처 우주 망원경 등 우주 기원 테마 내의 모든 임무와 관련된 연구를 수행하는 펠로우들을 지원한다.[15] 연구는 이론적, 관측적, 또는 기기 관련 연구일 수 있다.[15] HST가 1990년에 발사된 이후 매년 8~12개의 펠로우십이 수여되었으며, 2009년부터는 약 16개 정도로 유지되고 있다.[14]

3. 2. 과학 연구진의 연구 활동

STScI의 정규직 과학 연구진은 태양계, 외계 행성 탐지 및 특성화, 별 형성, 은하 진화, 물리 우주론을 포함한 광범위한 천체 물리학 분야의 독창적인 연구를 수행한다.[14]

4. 대중 홍보 (Public Outreach)

우주망원경과학연구소(STScI)의 대중 홍보실(OPO)은 허블 우주 망원경(HST), 제임스 웹 우주 망원경(JWST), 로만 우주 망원경(Roman)의 과학적 성과 및 발견, 그리고 천문학을 일반 대중과 공유하고 소통하기 위해 다양한 제품과 서비스를 제공한다.[1] OPO의 활동은 언론, 비공식 과학 교육 커뮤니티, 그리고 일반 대중의 요구를 충족하는 데 중점을 둔다.[1]

OPO는 정기적인 공개 강연 시리즈, 다양한 지역 및 전국 STEM 행사 참석, 인쇄물, 프로그램/이벤트 자료, 전문성 개발 형태 등으로 현장 및 온라인 라이브 이벤트를 통해 홍보 활동과 비공식 교육 기관에 대한 지원을 수행한다.[1]

OPO의 홍보 활동은 허블, 웹, 로만 미션 사무소 및 미국항공우주국의 학습 우주([https://www.universe-of-learning.org/ NASA's Universe of Learning])에 속한 다른 기관과 협력하여 수행된다.[1]

4. 1. 보도 자료 제작

우주망원경과학연구소(STScI)의 대중 홍보실(OPO)은 허블 우주 망원경(HST)의 발견과 과학적 결과를 소개하는 보도 자료를 연간 약 40개 제작한다.[1] 이러한 미디어 패키지에는 뉴스 기사, 허블 이미지, 설명 삽화, 애니메이션 및 인쇄, 방송, 온라인 미디어에서 사용할 수 있는 보충 정보가 포함된다.[1] OPO는 또한 뉴스 가치가 있는 발견에 대한 기자 회견에 참여하고, 현재의 천체 물리학 연구 문제를 연구하는 과학자들과 심층적인 세션을 위한 과학 저술가 워크숍을 진행한다.[1]

4. 2. 다양한 천문학 관련 제품 개발

우주망원경과학연구소(STScI)의 대중 홍보실(OPO)은 박물관, 과학 센터, 천문관, 도서관 등 일반 대중과 비공식 교육 기관에서 활용할 수 있는 다양한 천문학 관련 제품 및 기능을 개발한다.[1]

이러한 제품에는 배경 기사, 망원경 이미지, 일러스트레이션, 다이어그램, 인포그래픽, 비디오, 과학적 시각화, 가상 현실 및 인터랙티브 자료 등이 포함된다. 이 자료들은 대부분 STScI가 개발 및 관리하는 웹사이트([https://hubblesite.org/ Hubblesite], [https://webbtelescope.org/ Webbtelescope], [https://viewspace.org/ ViewSpace], [https://illuminateduniverse.org/ Illuminated Universe])와 페이스북, 트위터, 인스타그램, 유튜브 등의 소셜 미디어 플랫폼을 통해 배포된다.[1]

참조

[1] 웹사이트 STScI To Design Science Operations for New Panoramic Space Telescope http://hubblesite.or[...] 2021-10-21
[2] 웹사이트 Our History http://www.stsci.edu[...] 2021-10-21
[3] 웹사이트 NASA Selects Home for Next Generation Space Telescope http://hubblesite.or[...] 2021-06-06
[4] 웹사이트 Home http://archive1.stsc[...] 2021-10-21
[5] 웹사이트 Staff https://www.stsci.ed[...] 2023-01-12
[6] 웹사이트 Institutions https://esahubble.or[...] 2021-06-06
[7] 웹사이트 Scientists readying 'nerve center' for James Webb Space Telescope's operations at Baltimore institute https://www.baltimor[...] 2021-06-06
[8] 웹사이트 Missions http://www.stsci.edu[...] 2021-06-09
[9] 웹사이트 Public Outreach https://www.stsci.ed[...] 2021-10-21
[10] 웹사이트 NASA - The Hubble Space Telescope Observing Program By Ray Villard, Space Telescope Science Institute (STScI) https://www.nasa.gov[...] 2021-06-09
[11] 웹사이트 HST Cycle 29 Proposal Categories - HST User Documentation https://web.archive.[...] 2021-06-09
[12] 웹사이트 HST Phase II Proposal Instructions - HST User Documentation https://hst-docs.sts[...] 2021-06-09
[13] 웹사이트 How Hubble Observations Are Scheduled https://frontierfiel[...] 2021-06-10
[14] 웹사이트 Listing of all Hubble Fellows 1990-2016 http://www.stsci.edu[...] 2016-06-12
[15] 웹사이트 Hubble Fellowships http://www.stsci.edu[...] 2016-06-12


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