지구형 행성 탐사기
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1. 개요
지구형 행성 탐사기(TPF)는 2002년 미국 항공우주국(NASA)이 계획했던 외계 행성 탐사 프로젝트이다. TPF는 별의 빛을 차단하여 희미한 행성을 관찰하는 두 가지 설계, 적외선 천문 간섭계(TPF-I)와 가시광선 코로나그래프(TPF-C)를 제안했다. 2006년 예산 문제로 인해 프로젝트는 무기한 연기되었고, 2011년 공식적으로 취소되었다. TPF는 태양과 유사한 G, K, F형 분광형의 별들을 탐사 대상으로 선정했으며, 센타우루스자리 알파, 고래자리 타우 등 100개의 별 목록을 구성했다.
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2. 역사
2002년 5월, 미국 항공우주국(NASA)은 두 가지 지구형 행성 탐사기(TPF) 임무 설계 개념을 선정하여 추가 연구 및 기술 개발을 진행했다.[3][10] 각 개념은 동일한 목표, 즉 훨씬 작고 희미한 행성을 관찰하기 위해 모(母) 별의 빛을 차단하는 방법을 다르게 하였다. 이는 멀리 떨어진 탐조등의 빔 근처에서 반딧불이를 찾는 것과 같았다.[3] 이 임무의 추가 목표는 새로 발견된 행성의 표면 및 천체 대기 특성 분석, 그리고 생명체의 화학적 신호를 찾는 것이었다.[3][10]
계획된 두 가지 설계는 다음과 같았다.[3][10]
- 적외선 천문 간섭계(TPF-I): 고정 구조물 또는 정밀한 편대 비행을 하는 분리된 우주선에 여러 개의 소형 망원경을 배치하여 훨씬 크고 강력한 망원경을 시뮬레이션한다. 간섭계는 널링 간섭계라는 기술을 사용하여 별빛을 백만 분의 1로 줄여 행성에서 나오는 매우 희미한 적외선 방출을 감지할 수 있게 한다.
- 가시광선 코로나그래프(TPF-C): 허블 우주 망원경보다 거울이 3~4배 크고 최소 100배 더 정밀한 대형 광학 망원경으로, 별빛과 행성에서 반사되는 매우 희미한 빛을 수집한다. 이 망원경은 특수 광학 장치를 사용하여 별빛을 10억 분의 1로 줄여 천문학자들이 희미한 행성을 감지할 수 있게 한다.
NASA와 제트 추진 연구소(JPL)는 두 설계를 구현하기 위한 기술 개발 및 시연, 그리고 행성 탐색과 관련된 과학 연구에 대한 의견을 구하는 제안 요청서를 발행할 예정이었다. TPF-C는 2014년경, TPF-I는 2020년경에 발사될 것으로 예상되었다.[3][10]
2006년 2월 6일, 미국 항공우주국(NASA)의 2007년 예산 문서에 따라 지구형 행성 탐사기(TPF) 프로젝트는 무기한 연기되었다.[4][11] 2006년 6월, 미국 하원 소위원회는 목성의 위성인 유로파 탐사 임무와 함께 TPF에 대한 자금 지원을 승인했지만,[5][12] 2007년 미국 의회의 예산 제한 조치로 인해 프로그램은 무기한 연기되었다.[6][13] 실제 자금 지원은 이루어지지 않았고, TPF는 개념 단계에 머물렀다.[6][13] 2011년, TPF와 우주 간섭계 임무(SIM) 프로젝트는 공식적으로 취소되었다.[1][8]
2. 1. NASA의 초기 계획 (2002년 ~ 2006년)
2002년 5월, 미국 항공우주국(NASA)은 두 가지 지구형 행성 탐사기(TPF) 임무 설계 개념을 선정하여 추가 연구 및 기술 개발을 진행했다.[3][10] 각 개념은 동일한 목표를 달성하기 위해 서로 다른 수단을 사용했다. 즉, 훨씬 작고 희미한 행성을 관찰하기 위해 모(母) 별의 빛을 차단하는 것이다. 이는 멀리 떨어진 탐조등의 빔 근처에서 반딧불이를 찾는 것과 같았다.[3] 이 임무의 추가 목표는 새로 발견된 행성의 표면 및 천체 대기 특성 분석, 그리고 생명체의 화학적 신호를 찾는 것이었다.[3][10]계획된 두 가지 설계는 다음과 같았다.[3][10]
- 적외선 천문 간섭계(TPF-I): 고정 구조물 또는 정밀한 편대 비행을 하는 분리된 우주선에 여러 개의 소형 망원경을 배치하여 훨씬 크고 강력한 망원경을 시뮬레이션한다. 간섭계는 널링 간섭계라는 기술을 사용하여 별빛을 백만 분의 1로 줄여 행성에서 나오는 매우 희미한 적외선 방출을 감지할 수 있게 한다.
- 가시광선 코로나그래프(TPF-C): 허블 우주 망원경보다 거울이 3~4배 크고 최소 100배 더 정밀한 대형 광학 망원경으로, 별빛과 행성에서 반사되는 매우 희미한 빛을 수집한다. 이 망원경은 특수 광학 장치를 사용하여 별빛을 10억 분의 1로 줄여 천문학자들이 희미한 행성을 감지할 수 있게 한다.
NASA와 제트 추진 연구소(JPL)는 두 설계를 구현하기 위한 기술 개발 및 시연, 그리고 행성 탐색과 관련된 과학 연구에 대한 의견을 구하는 제안 요청서를 발행할 예정이었다. TPF-C는 2014년경, TPF-I는 2020년경에 발사될 것으로 예상되었다.[3][10]
그러나 2006년 2월 6일에 공개된 NASA의 2007년 예산 문서에 따르면[4][11], 이 프로젝트는 무기한 연기되었다.[4][11] 2006년 6월, 미국 하원 소위원회는 목성의 위성인 유로파에 대한 오랫동안 추구해 온 임무와 함께 TPF에 대한 자금 지원을 승인했다.[5][12] 2007년 1월 31일 미국 하원에서, 그리고 2월 14일 미국 상원에서 통과된 하원 결의안 20호에 따른 의회 지출 제한으로 인해 이 프로그램은 무기한 연기되었다. 실제 자금 지원은 이루어지지 않았고, TPF는 여전히 개념으로 남아 있다.[6][13] 2011년 6월, TPF (및 SIM) 프로그램은 "취소"된 것으로 보고되었다.[1][8]
2. 2. 프로젝트 연기 및 중단 (2006년 ~ 2011년)
2006년 2월 6일, 미국 항공우주국(NASA)의 2007년 예산 문서에 따라 지구형 행성 탐사기(TPF) 프로젝트는 무기한 연기되었다.[3][4] 2006년 6월, 미국 하원 소위원회는 목성의 위성인 유로파 탐사 임무와 함께 TPF에 대한 자금 지원을 승인했지만,[5] 2007년 미국 의회의 예산 제한 조치로 인해 프로그램은 무기한 연기되었다.[6] 실제 자금 지원은 이루어지지 않았고, TPF는 개념 단계에 머물렀다.[6] 2011년, TPF와 우주 간섭계 임무(SIM) 프로젝트는 공식적으로 취소되었다.[1]3. 기술적 특징
3. 1. TPF-I (적외선 간섭계)
3. 2. TPF-C (가시광선 코로나그래프)
4. 탐사 대상 천체
wikitext
지구형 행성 탐사기(TPF)는 외계 행성을 찾기 위한 기준으로 여러 요소를 고려했다.[19][7] 우선, 탐사 대상은 지구형 행성이 존재할 가능성이 높은 별이어야 했다. 이를 위해 중심별의 분광형이 중요한 기준이 되었다. TPF가 선정한 100개의 별은 대부분 태양과 비슷한 G형, K형, F형 분광형을 가지고 있다.[19][7]
센타우루스자리 알파 A, 센타우루스자리 알파 B, 고래자리 타우, 카시오페이아자리 에타, 물뱀자리 베타, 공작자리 델타 등은 모두 G형 또는 K형 분광형을 가진 별들이다.[19][7] 이들은 태양과 유사한 환경을 가지고 있어 생명체가 존재할 수 있는 생명체 거주가능 영역을 가질 가능성이 높다.
또한, 탐사 대상까지의 거리도 중요한 고려 사항이었다. 너무 멀리 떨어진 별은 탐사가 어렵기 때문에, 비교적 가까운 거리에 있는 별들이 우선적으로 선정되었다. TPF 목록에 포함된 별들은 대부분 50광년 이내에 위치하고 있으며,[19] 센타우루스자리 알파 A와 B는 4.3광년,[19][7] 고래자리 타우는 12광년,[19][7] 카시오페이아자리 에타는 19광년 거리에 있다.[19][7]
마지막으로, 이미 행성이 발견된 별들도 탐사 대상에 포함되었다. 에리다누스자리 엡실론, 안드로메다자리 웁실론, 큰곰자리 47, 제단자리 뮤, 게자리 55 등은 이미 행성 발견이 보고된 별들이다.[19]
4. 1. 주요 탐사 대상 목록 (표)
4. 2. 탐사 대상 선정 기준
지구형 행성 탐사기(TPF)는 외계 행성을 찾기 위한 기준으로 여러 요소를 고려했다.[19][7] 우선, 탐사 대상은 지구형 행성이 존재할 가능성이 높은 별이어야 했다. 이를 위해 중심별의 분광형이 중요한 기준이 되었다. TPF가 선정한 100개의 별은 대부분 태양과 비슷한 G형, K형, F형 분광형을 가지고 있다.[19][7]센타우루스자리 알파 A, 센타우루스자리 알파 B, 고래자리 타우, 카시오페이아자리 에타, 물뱀자리 베타, 공작자리 델타 등은 모두 G형 또는 K형 분광형을 가진 별들이다.[19][7] 이들은 태양과 유사한 환경을 가지고 있어 생명체가 존재할 수 있는 생명체 거주가능 영역을 가질 가능성이 높다.
또한, 탐사 대상까지의 거리도 중요한 고려 사항이었다. 너무 멀리 떨어진 별은 탐사가 어렵기 때문에, 비교적 가까운 거리에 있는 별들이 우선적으로 선정되었다. TPF 목록에 포함된 별들은 대부분 50광년 이내에 위치하고 있으며,[19] 센타우루스자리 알파 A와 B는 4.3광년,[19][7] 고래자리 타우는 12광년,[19][7] 카시오페이아자리 에타는 19광년 거리에 있다.[19][7]
마지막으로, 이미 행성이 발견된 별들도 탐사 대상에 포함되었다. 에리다누스자리 엡실론, 안드로메다자리 웁실론, 큰곰자리 47, 제단자리 뮤, 게자리 55 등은 이미 행성 발견이 보고된 별들이다.[19]
5. 한국에의 시사점
참조
[1]
웹사이트
Rage Against the Dying of the Light
http://www.astrobio.[...]
2011-06-02
[2]
뉴스
Finder of New Worlds
https://www.nytimes.[...]
2013-05-12
[3]
웹사이트
NASA budget statement
http://www.planetary[...]
Planetary Society
2006-07-17
[4]
문서
NASA President's FY 2007 Budget Request
http://www.nasa.gov/[...]
[5]
웹사이트
House subcommittee helps save our science
http://www.planetary[...]
Planetary Society
2006-07-17
[6]
웹사이트
New Technique Will Photograph Earth-Like Planets
http://www.space.com[...]
Space.com
2007-05-02
[7]
문서
TPF C's Top Target Stars
http://sco.stsci.edu[...]
Space Telescope Science Institute
[8]
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2011-06-07
[9]
뉴스
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https://www.nytimes.[...]
2014-05-13
[10]
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[11]
문서
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TPF C's Top Target Stars
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Space Telescope Science Institute
[15]
웹인용
NASA budget statement
http://www.planetary[...]
Planetary Society
2008-09-01
[16]
웹인용
NASA President's FY 2007 Budget Request
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2008-09-01
[17]
웹인용
House subcommittee helps save our science
http://www.planetary[...]
Planetary Society
2008-09-01
[18]
웹인용
New Technique Will Photograph Earth-Like Planets
http://www.space.com[...]
Space.com
2007-04-18
[19]
문서
TPF C's Top Target Stars
http://sco.stsci.edu[...]
Space Telescope Science Institute
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