제22호 과학위성 히노데

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. 목적 및 임무
- 2.1. 주요 목적
- 2.2. 임무
3. 관측 장비
4. 개발 및 운용
- 4.1. 개발 과정
참조

1. 개요

제22호 과학위성 히노데는 선대 태양 관측 위성 요코의 성과를 발전시켜 코로나 가열 문제 및 태양 플레어 등 코로나 내부 폭발 현상의 발생 과정을 규명하는 것을 목표로 개발되었다. 2006년 발사되어 광학, 자외선, X선 관측 장비를 통해 태양 자기권과 대기의 상호작용을 관측하며, 우주 날씨 예보의 기초를 다지는 데 기여한다. 히노데는 태양 광학 망원경(SOT), X선 망원경(XRT), 극자외선 사진 분광기(EIS)를 탑재하여 태양 자기장과 코로나 간의 상호 작용을 조사하며, 2024년 3월 기준으로 2033년까지 운영이 계속될 예정이다.

더 읽어볼만한 페이지

2006년 우주 개발 - 뉴 허라이즌스
뉴 허라이즌스는 NASA의 뉴 프런티어 계획 탐사선으로, 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하며 명왕성의 표면, 지형, 대기 등을 조사하고 카이퍼 벨트 천체 아로코스의 근접 관측을 통해 초기 태양계 형성에 대한 과학적 자료를 제공했으며, 플루토늄-238을 동력원으로 2030년대까지 탐사를 진행할 예정이다.
2006년 우주 개발 - 무궁화 5호
무궁화 5호는 프랑스에서 제작된 통신 위성으로, 군사 통신 및 국내 디지털 방송 서비스를 제공하며, 2006년에 발사되어 상업용 및 군사용 중계기를 탑재하여 6,000km까지 교신이 가능하다.
2006년 발사한 우주선 - 뉴 허라이즌스
뉴 허라이즌스는 NASA의 뉴 프런티어 계획 탐사선으로, 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하며 명왕성의 표면, 지형, 대기 등을 조사하고 카이퍼 벨트 천체 아로코스의 근접 관측을 통해 초기 태양계 형성에 대한 과학적 자료를 제공했으며, 플루토늄-238을 동력원으로 2030년대까지 탐사를 진행할 예정이다.
2006년 발사한 우주선 - 무궁화 5호
무궁화 5호는 프랑스에서 제작된 통신 위성으로, 군사 통신 및 국내 디지털 방송 서비스를 제공하며, 2006년에 발사되어 상업용 및 군사용 중계기를 탑재하여 6,000km까지 교신이 가능하다.
태양 탐사선 - 율리시스 (우주선)
유럽우주국이 설계하고 도르니어 시스템즈가 제작한 율리시스는 태양 극지방 관측을 목적으로 1990년에 발사되어 목성의 스윙바이 기동을 통해 태양 극궤도에 진입, 1994년부터 2008년까지 태양풍, 자기장, 우주선 등 다양한 우주 현상을 관측하고 여러 혜성의 꼬리를 통과하며 자료를 확보, 태양 극지방 자기장 변화, 심우주 먼지 양, 감마선 폭발 위치 측정 등에 기여한 후 18년간의 임무를 마치고 2009년 운용이 종료되었다.
태양 탐사선 - 파커 태양 탐사선
파커 태양 탐사선은 NASA의 태양 탐사선으로, 태양 대기 및 태양풍 연구를 위해 2018년 발사되었으며, 금성 중력 보조를 통해 태양에 접근하여 태양 코로나 가열, 태양풍 기원 연구 등을 수행한다.

제22호 과학위성 히노데
기본 정보
히노데 우주선의 궤도상 상상도
다른 이름	Solar-B
운영 기관	JAXA / NASA / PPARC
웹사이트	JAXA 히노데 미션 NASA 히노데 미션
임무 기간	2006년 9월 22일 이후 (진행 중)
우주선 정보
제작사	미쓰비시 전기
발사 질량	700 kg
전력	1000 W
탑재 장비	태양 광학 망원경 (SOT) X선 망원경 (XRT) 극자외선 이미징 분광기 (EIS)
발사 정보
발사일	2006년 9월 22일 21시 36분 (UTC)
발사 로켓	M-V 로켓
발사 장소	우치노우라 우주 센터
궤도 정보
궤도 기준	지구 중심
궤도 형태	태양 동기 궤도
궤도 경사각	98도
고도	약 680 km
궤도 주기	96분
기타 정보
COSPAR ID	2006-041A
SATCAT	29479
프로그램	태양 지구 탐사 프로그램
이전 임무	TIMED
다음 임무	STEREO

2. 목적 및 임무

히노데는 태양 자기권 탐사용 위성으로, 광학, 자외선, X선 관측 장비를 탑재하고 있다. 영국과 NASA은 각각 관측 장비 제작에 참여했다.^[9]^[10] 히노데의 주요 목적과 임무는 하위 섹션을 참고.

2. 1. 주요 목적

히노데는 선대 태양 관측 위성 요코의 관측 성과를 더욱 발전시키는 것을 목표로 개발되었다. 요코는 태양 표면 활동과 태양 자기장의 관계에 대해 많은 발견을 했으며, 그 후에도 ESA와 NASA가 공동으로 개발한 태양 관측 위성 SOHO와 NASA의 TRACE에 의해 상세한 연구가 진행되었다. 히노데는 이러한 연구의 연장선상에서 코로나 가열 문제나 태양 플레어 등 코로나 내부에서 발생하는 폭발 현상의 발생 과정을 밝히고, 특히 이 현상들과 태양 자기장의 미세 구조와의 관계를 상세히 파고드는 것이 주된 목적이다.^[9]^[10]

실용적인 목적으로는 우주 날씨 예보의 기초를 다지는 것이 꼽힌다. 플레어에 의해 방출된 우주 플라즈마는 지구 자기권과의 상호 작용으로 지자기 폭풍을 일으키는데, 이는 인공위성 고장, 우주 비행사 건강 피해, 무선 통신 장애, 송전선 이상 전류 등의 원인이 된다. 2004년부터 2008년까지 CAWSES라는 우주 날씨 예보를 위한 국제적인 노력이 이루어졌으며, 히노데는 특히 플레어 발생 예측을 위한 기초 연구에 도움이 될 것으로 기대되었다.

2. 2. 임무

히노데는 3년간 태양 자기장을 탐사하는 임무를 수행하며, 광학, 극자외선(EUV), X선 관측 장비를 통해 태양 자기장과 코로나 사이의 상호작용을 조사한다. 이 임무는 태양 대기를 구동하고 태양 폭발을 일으키는 메커니즘에 대한 이해를 향상시키는 것을 목표로 한다. 영국의 멀라드 우주 과학 연구소(MSSL)가 주도하는 컨소시엄은 극자외선 영상 분광기(EIS)를 제작했다.^[3] 미국의 우주 기관인 NASA는 초점면 패키지(FPP), X선 망원경(XRT), 극자외선 영상 분광기(EIS)의 세 가지 과학 기기 구성 요소에 참여했으며, 과학 계획 및 기기 명령 생성을 위한 운영 지원을 공유한다.^[4] 2024년 3월 현재 운영은 2033년까지 계속될 예정이다.^[5]

히노데는 선대 태양 관측 위성 요코의 관측 성과를 더욱 발전시키는 것을 목표로 개발되었다. 요코는 태양 표면 활동과 태양 자기장의 관계에 대해 많은 발견을 했으며, 그 후에도 ESA와 NASA가 공동으로 개발한 태양 관측 위성 SOHO와 NASA의 TRACE에 의해 상세한 연구가 진행되고 있지만, 히노데는 코로나 가열 문제나 태양 플레어 등 코로나 내부에서 발생하는 폭발 현상의 발생 과정을 해명하고, 특히 이들의 태양 자기장의 미세 구조와의 관계를 상세히 파고드는 것이 주된 목적이다.

실용적인 목적으로는 우주 날씨 예보의 기초를 다지는 것이 꼽힌다. 플레어에 의해 방출된 우주 플라즈마는 지구 자기권과의 상호 작용으로 지자기 폭풍을 발생시키고, 이것들이 인공위성의 고장이나 우주 비행사의 건강 피해, 무선 통신 장애, 송전선의 이상 전류 등의 원인이 되고 있다. 2004년부터 2008년까지 CAWSES라는 우주 날씨 예보를 위한 국제적인 노력이 이루어졌으며, 그중에서 히노데는 특히 플레어의 발생을 예측할 수 있도록 하기 위한 기초 연구에 도움이 될 것으로 기대되었다.

3. 관측 장비

히노데는 태양 연구를 위해 다음과 같은 3개의 주요 관측 장비를 탑재하고 있다.

'''SOT (태양 광학 망원경)''' : 가시광선 파장에서 태양을 관측하며, 편광 측정을 통해 태양 표면의 국소적인 자기장 벡터를 조사한다. 일본 국립천문대가 망원경을 개발했고, 검출기는 NASA가 담당하여 록히드 마틴 태양천체물리학연구소에서 개발했다.
'''XRT (X선 망원경)''' : 태양 코로나에서 가장 뜨거운 부분을 촬영하기 위해 월터 I 망원경을 개조한 형태이다. 시야는 34 각분으로 태양 전체를 촬영할 수 있다. 스미소니언 천체 관측소와 하버드 대학교 천문대가 망원경 부분을 개발했으며, 카메라는 일본 국립천문대와 JAXA가 개발하였다.
'''EIS (극자외선 사진 분광기)''' : 17.0-21.2 및 24.6-29.2 nm 대역 극자외선을 입사시키는 분광기이다.^[11] 50,000 ~ 2,000,000 켈빈 온도 대역을 검출하여 태양 코로나가 달궈지는 과정을 연구한다. SOHO에 탑재된 유사한 장비보다 해상도와 파장 분해능이 3배 향상되었다. 영국 말라드 우주 과학 연구소가 총괄하여 영국, 미국, 일본, 노르웨이 4개국 9개 기관이 협력하여 개발했다.

3. 1. 태양 광학 망원경 (SOT)

SOT는 구경 0.5미터의 그레고리안식 광학 망원경으로, 각분해능 0.2 각초, 시야 400² 각초를 가진다.^[11] SOT의 초점면 패키지(FPP)에는 세 가지 광학 장비가 포함되어 있다.^[11]

광대역 필터 사진기(BFI): 태양 광구 사진을 필터 6개를 이용해 촬영할 수 있다.
협대역 필터 사진기(NFI): 조정 가능한 필터를 사용했으며, 태양 표면의 자기장 및 도플러 효과를 측정할 수 있다.
분광 편광계(SP): 시간에 따른 자기장 변화를 매우 세밀하게 기록할 수 있다.

FPP에는 상호관계 추적기(CT)도 실렸는데, SOT의 사진을 쌀알무늬를 기준으로 하여 1 각초 단위로 보정한다.^[11] 이 정도 정밀도는 이전 태양 탐사선들의 장비(SOHO의 MDI 장비 등)들보다 약 5배 정도 향상된 정밀도이다.^[11] SOT는 가시광선 파장에서 태양을 관측하고 편광 측정을 통해 태양 표면의 국소적인 자기장 벡터를 조사한다. 망원경 부분은 일본 국립천문대가 개발했고, 검출기는 NASA가 담당하여 록히드 마틴 태양천체물리학연구소에서 개발했다.

3. 2. 극자외선 사진 분광기 (EIS)

EIS는 높은 공간 분해능으로 17-21 nm 및 25-29 nm 파장의 스펙트럼을 관측하여, 광구 및 채층과 그 외부에 있는 코로나 사이에서 일어나는 에너지 이동을 조사하기 위해 개발되었다. 이 두 영역 사이에는 전이층이라고 불리는 영역이 있으며, 이곳이 주요 관측 대상이 된다. 또한, 태양 대기 중의 자기력선의 움직임도 관측 대상이 된다.^[11]^[6] EIS가 검출하는 온도 대역은 50,000 ~ 2,000,000 켈빈이며, 태양 코로나가 달궈지는 과정을 연구한다.

EIS는 정상 입사 극자외선(EUV) 분광기로, 17.0–21.2 및 24.6–29.2 nm의 두 파장대에서 공간적으로 분해된 스펙트럼을 얻는다. 공간 분해능은 약 2 각초이며, 시야는 최대 560 x 512 각초²이다. EIS 파장대에서 방출되는 방출선은 50,000 K에서 2천만 K에 이르는 온도에서 방출된다.

본 기기에서는 태양 표면 관측을 SOT가, 코로나 관측을 XRT가 주로 담당하지만, EIS는 관측 영역적으로도 의미적으로도 양자를 잇는 존재라고 할 수 있다. SOHO에도 유사한 기기가 탑재되어 있지만, 본 기기에서는 해상도, 파장 분해능 모두 3배로 성능이 향상되었다. SOLAR-B 제안 시 일본의 국립천문대가 이 장치를 제안했으며, 영국의 말라드 우주 과학 연구소(MSSL)가 총괄하여 영국, 미국, 일본, 노르웨이 4개국 9개 기관의 협력하에 개발되었다.

3. 3. X선 망원경 (XRT)

XRT는 고온의 코로나를 관측하기 위한 기본적인 장치이다. 수정된 월터 I 망원경 설계를 사용하여 태양 코로나의 가장 뜨거운 부분(0.5~10,000,000 K)을 CCD에서 1 각초 픽셀과 일치하는 각 분해능으로 이미징한다. 관측 파장대는 0.2-20 nm이다. 시야는 34 각분으로 태양 전체를 포착할 수 있다.^[11] 망원경 부분은 스미소니언 천체물리 관측소(SAO)와 하버드 대학교 천문대(HCO)가, 카메라는 일본 국립천문대(NAOJ)와 JAXA가 개발하였다.

4. 개발 및 운용

히노데는 0.1각초 정밀도의 자세 제어 능력을 갖추고 있으며, 이는 위성 규모를 고려할 때 매우 정밀한 자세 제어 시스템이다. (미쓰비시 전기 개발)

4. 1. 개발 과정

2006년 9월 22일 21시 36분(UTC), M-V 로켓 7호기로 발사되어, 근지점 고도 약 280km, 원지점 고도 약 686km, 궤도 경사각 98.3°의 초기 궤도에 진입했다. 발사 16시간 후에 XRT 덮개가 가열로 인해 열리는 문제가 발생했지만, 이 덮개는 지상에서 궤도에 이르기까지 망원경을 보호하기 위한 것이었기 때문에 문제는 되지 않았다.
2006년 9월 27일부터 10월 3일까지 궤도 변경을 실시하여 고도 약 680km의 태양 동기 궤도로 이행했다.
2006년 10월 14일, SOT 정렬 구멍이 개방되었다.
2006년 10월 16일, XRT와 EIS 전원이 투입되었다.
2006년 10월 17일부터 10월 18일까지 SOT 검출기 전원이 투입되었다.
2006년 10월 24일까지 관측 장비 동작 점검 및 보정 데이터를 취득했다.
2006년 10월 25일, SOT 덮개가 개방되었다.
2006년 10월 27일과 10월 28일, EIS의 두 덮개가 개방되었다.
2006년 10월 31일, 퍼스트 라이트 이미지가 공개되었다.
2006년 11월 9일, 수성의 일면 통과를 관측했다.
2006년 11월 27일, 가시광선 및 자기장 망원경의 초기 관측 결과가 공개되었다. 망원경 구경(50cm)으로 결정되는 회절 한계 성능을 달성했으며, 광구 표면과 채층 모습을 선명하게 포착한 이미지가 공개되었다. 특히 칼슘 H선으로 연속 촬영된 흑점 주변의 역동적인 분출 현상을 영상으로 만든 자료는 많은 매스 미디어에서 보도되었다.
2007년 5월 27일, 히노데의 모든 관측 데이터 공개가 시작되었다. 우주항공연구개발기구(JAXA)와 국립천문대(NAOJ)가 공동 개발한 "DARTS/HINODE 데이터 검색/배포 시스템"을 사용하여 제공된다. 또한, "히노데 최신 이미지" 페이지도 공개되어 매일 일본 시간 정오에 전날 히노데가 촬영한 태양 전면 이미지 등이 게재된다.
2007년 12월 7일, 미국 과학 진흥 협회 발행 학술지 "사이언스"의 "히노데 특집호"가 발행되었다. 히노데가 촬영한 영상이 표지를 장식하고, 9편의 논문이 게재되었다. 태양풍 가속 기구 해명에 중요한 태양풍 분출 모습을 XRT로 포착한 영상과, 코로나 가열 문제^[7]를 풀기 위한 가설 중 하나인 알벤파를 세계 최초로 직접 포착한 영상 등이 게재되었다.

참조

_[1] 웹사이트 Hinode https://www.nasa.gov[...] NASA 2015-03-16
_[2] 뉴스 Solar observatory launched to space by Japanese rocket http://www.spaceflig[...] 2006-09-22
_[3] 웹사이트 MSSL Hinode EIS page http://solarb.mssl.u[...]
_[4] 웹사이트 NASA FY 2009 Budget Request http://www.nasa.gov/[...] NASA 2008-05-30
_[5] 웹사이트 https://www.isas.jax[...] Institute of Space and Astronautical Science, JAXA 2024-03
_[6] 웹사이트 SOLAR-B Website – Home Page http://msslxr.mssl.u[...]
_[7] 문서 太陽表面は6,000度なのにもかかわらず、上空の[[코로나]]は100万度の状態が維持されている現象
_[8] 뉴스 Solar observatory launched to space by Japanese rocket http://www.spaceflig[...] 2006-09-22
_[9] 웹인용 MSSL Hinode EIS page http://solarb.mssl.u[...]
_[10] 웹인용 NASA FY 2009 Budget Request http://www.nasa.gov/[...] NASA 2017-11-30
_[11] 웹인용 Archived copy http://msslxr.mssl.u[...]

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com