STEREO
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1. 개요
STEREO는 두 대의 우주선을 이용하여 태양을 입체적으로 관측하는 NASA의 임무이다. 2006년 발사된 STEREO는 STEREO-A와 STEREO-B로 구성되어, 지구 궤도 안쪽과 바깥쪽에서 태양을 공전하며, SECCHI, IMPACT, PLASTIC, SWAVES 등 4개의 주요 관측 장비를 통해 태양 코로나와 코로나 질량 방출, 태양풍, 플라스마, 무선 교란 현상 등을 관측한다. 2011년 두 우주선이 태양 전체를 동시에 관측할 수 있었지만, 2014년 STEREO-B와의 통신이 두절되었다. STEREO 임무는 태양의 입체시 이미지를 제공하여 태양 활동 예측에 기여했으며, 흑점 연구, 식쌍성 발견 등 다양한 연구 성과를 거두었다.
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| STEREO | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
![]() | |
| 임무 유형 | 태양 관측 |
| 운영자 | NASA |
| COSPAR ID | STEREO-A: |
| SATCAT | STEREO-A: 29510 |
| 웹사이트 | STEREO 공식 웹사이트 STEREO 존스 홉킨스 대학 응용 물리학 연구소 웹사이트 |
| 임무 기간 | 계획: 2년 STEREO-A 경과: STEREO-B 최종: |
| 제작사 | 존스 홉킨스 대학교 응용물리학연구소 |
| 발사 질량 | STEREO-A: 620 kg |
| 전력 | 475 W |
| 발사 정보 | |
| 발사 날짜 | UTC |
| 발사 로켓 | 델타 II 7925-10L |
| 발사 장소 | 케이프 커내버럴 SLC-17B |
| 발사 계약자 | 유나이티드 론치 얼라이언스 |
| 마지막 교신 | STEREO-B: 2016년 9월 23일 |
| 궤도 정보 | |
| 궤도 기준 | 태양 중심 궤도 |
| 궤도 주기 | STEREO-A: 346일 |
| 근일점 | helion |
| 탑재 장비 | |
| SECCHI | Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation (태양-지구 연결 코로나 및 태양권 조사) |
| IMPACT | In-situ Measurements of Particles and CME Transients (입자 및 CME 과도 현장 측정) |
| PLASTIC | Plasma and Suprathermal Ion Composition (플라즈마 및 초열 이온 조성) |
| S/WAVES | STEREO/WAVES |
| 프로그램 정보 | |
| 프로그램 | 태양 지구 탐사 프로그램 |
| 이전 임무 | Hinode |
| 다음 임무 | MMS |
2. 임무 개요
STEREO는 2대의 동일한 우주선을 이용하여 태양을 입체적으로 관측하는 임무이다. 2006년 10월 26일, 두 우주선은 델타 II 로켓에 실려 케이프 커내버럴 공군 기지에서 발사되었다. 발사 후, 우주선들은 달을 이용한 중력 보조를 통해 궤도를 조정했다. STEREO-A는 지구보다 태양에 더 가까운 궤도(공전 주기 347일)에, STEREO-B는 지구보다 태양에서 더 먼 궤도(공전 주기 387일)에 진입했다.
두 우주선은 시간이 지남에 따라 서로 멀어지며, 연간 약 44°의 각도 차이를 보인다. 2009년 1월에는 90° 분리(사분)를 달성, 2011년 2월에는 180° 분리되어 처음으로 태양 전체를 동시에 관측할 수 있었다.[3] 2015년에는 태양 뒤편을 통과하면서 통신이 두절되기도 했지만, 이후 다시 지구에 접근하여 2023년 8월에 가장 가까워졌다.
STEREO 우주선은 지구 궤도로 다시 진입하지 않는다.[4]
2. 1. 임무 목표
STEREO 임무의 주요 목적은 태양의 입체시 이미지를 얻는 것이었다. STEREO 위성은 지구 궤도를 따라 서로 다른 지점에 위치하여 지구에서 볼 수 없는 태양의 부분을 촬영할 수 있었다. 이를 통해 NASA 과학자들은 지구에서 보이는 태양 데이터를 통해 추론하는 대신 태양 반대편을 직접 관찰할 수 있었다. STEREO 위성은 주로 우주로 방출되는 거대한 태양풍, 태양 플라스마, 자기장 덩어리인 코로나 질량 방출(CME)을 태양 반대편에서 관찰한다.[10]코로나 질량 방출(CME)에서 나오는 방사선은 지구의 통신, 항공사, 전력망 및 위성을 방해할 수 있다. 따라서 CME를 보다 정확하게 예측하면 이러한 서비스 운영자에게 더 큰 경고를 제공할 수 있다.[10] STEREO 이전에는 태양 반대편에서 CME와 관련된 흑점을 감지하는 것이 헬리오지진학을 통해서만 가능했는데, 이는 태양 반대편 활동에 대한 저해상도 지도만 제공했다. 태양은 25일마다 자전하므로 STEREO 이전에는 태양 반대편 세부 사항이 며칠 동안 지구에서 보이지 않았다. 태양 반대편이 이전에 보이지 않았던 기간이 STEREO 임무의 주요 이유였다.[11]
STEREO 프로그램 과학자 마둘리카 구하타쿠르타는 태양의 360°를 지속적으로 볼 수 있게 되면서 이론적 태양 물리학 및 우주 기상 예보에 "큰 발전"이 있을 것으로 예상했다.[12] STEREO의 관측은 항공사, 전력 회사, 위성 운영자 등을 위한 태양 활동 예보에 통합된다.[13]
STEREO는 또한 122개의 식쌍성을 발견하고 수백 개의 변광성을 연구하는 데 사용되었다.[14] STEREO는 최대 20일 동안 동일한 별을 관찰할 수 있다.[14]
2012년 7월 23일, STEREO-A는 2012년 태양 폭풍의 캐링턴급 CME 경로에 있었다.[15] 이 CME는 지구 자기권과 충돌했다면 기록상 가장 강력한 지자기 폭풍인 캐링턴 사건과 유사한 강도의 지자기 폭풍을 일으켰을 것으로 추정된다.[16] STEREO-A의 계측기는 손상 없이 이 사건에 대한 상당한 양의 데이터를 수집하고 중계할 수 있었다.
STEREO는 거의 동일한 기능을 가진 2대의 관측기를 사용하여 태양을 동시에 관측함으로써 마치 사람이 두 눈으로 입체시를 하는 것처럼 코로나 질량 방출의 모습을 입체적으로 조사하는 것을 목적으로 실행되었다. 2대의 관측기를 1조로 사용하는 특수한 관측 방법을 사용한 미션이었다고 할 수 있다.[36] 2대의 관측기는 모두 태양을 중심으로 공전하는 인공 행성이며, 지구의 공전 궤도와 가까운 궤도에 투입되었다.
하지만 2대 관측기의 태양 공전 궤도는 동일하지 않다. STEREO-A (Ahead[27])의 궤도는 지구 공전 궤도보다 약간 태양에 가깝고, 공전 주기가 지구보다 약간 짧기 때문에 지구보다 앞서 나아간다. 구체적으로는 태양을 약 346일 만에 한 바퀴 돈다.[36] 이에 반해 STEREO-B (Behind[28])의 궤도는 지구 공전 궤도보다 약간 태양에서 멀리 떨어져 있고, 공전 주기가 지구보다 약간 길기 때문에 지구보다 조금씩 뒤쳐진다. 구체적으로는 태양을 약 388일 만에 한 바퀴 돈다.[36]
이러한 태양 공전 궤도로 인해 대부분 기간 동안 STEREO-A와 STEREO-B는 멀리 떨어진 위치에 있으며, 2대가 동시에 다른 각도에서 태양을 관측할 수 있다.
2. 2. 관측 장비

각 우주선에는 4개의 주요 관측 장비가 탑재되어 있다.
| 장비명 | 약어 | 역할 | 책임 연구원 |
|---|---|---|---|
| 태양-지구 연결 코로나 및 헬리오스피어 조사 | SECCHI | 태양 표면에서 지구에 이르는 코로나 질량 방출의 3차원적 진화 연구 | 러셀 하워드 |
| 입자 및 CME 과도 현상의 현장 측정 | IMPACT | 태양 고에너지 입자, 태양풍 전자 및 행성간 자기장의 3차원 분포 연구 | 자넷 루만 |
| 플라스마 및 초열 이온 조성 | PLASTIC | 양성자, 알파 입자, 중이온의 플라스마 특성 연구 | 안투아네트 갈빈 |
| STEREO/WAVES | SWAVES | 태양에서 지구 궤도로 이동하는 무선 교란 연구 | 장 루이 부제레 (공동 연구원: 마이클 카이저) |
각 장비에 대한 간략한 설명은 다음과 같다.
- '''SECCHI'''(태양-지구 연결 코로나 및 헬리오스피어 조사): 5대의 카메라를 통해 태양 코로나와 헬리오스피어를 관측한다.
- '''IMPACT'''(입자 및 CME 과도 현상의 현장 측정): 태양 고에너지 입자와 자기장을 측정한다.
- '''PLASTIC'''(플라스마 및 초열 이온 조성): 태양에서 방출된 하전 입자의 특성을 분석한다.
- '''SWAVES'''(STEREO/WAVES): 태양에서 발생하는 무선 폭발을 추적한다.


2. 2. 1. SECCHI (Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation)
'''태양-지구 연결 코로나 및 헬리오스피어 조사'''(SECCHI)는 극자외선 영상 장치(EUVI)와 2개의 백색광 코로나그래프(COR1 및 COR2)를 포함한 5대의 카메라로 구성되어 있다.[17][18] 이 망원경들은 집합적으로 태양 중심 기기 패키지(SCIP)로 알려져 있으며, 태양 원반과 내부 및 외부 태양 코로나를 촬영한다. 추가로 2개의 망원경인 헬리오스피어 영상 장치(HI1 및 HI2)는 태양과 지구 사이의 공간을 촬영한다. SECCHI의 목적은 태양 표면에서 코로나 및 행성간 매질을 거쳐 지구에 영향을 미치는 코로나 질량 방출의 전체 과정을 3차원적으로 연구하는 것이다.[17][18] SECCHI의 책임 연구원은 러셀 하워드였다.2. 2. 2. IMPACT (In-situ Measurements of Particles and CME Transients)
IMPACT (In-situ Measurements of Particles and CME Transients)는 태양 고에너지 입자, 태양풍 전자 및 행성간 자기장의 3차원 분포를 연구하는 장비이다.[17][19] 자넷 루만이 IMPACT의 책임 연구원이었다.2. 2. 3. PLASTIC (Plasma and SupraThermal Ion Composition)
PLASTIC (Plasma and SupraThermal Ion Composition)은 양성자, 알파 입자, 중이온의 플라스마 특성을 연구하는 장비이다.[17] 안투아네트 갈빈이 PLASTIC 연구 책임을 맡았다.2. 2. 4. SWAVES (STEREO/WAVES)
STEREO/WAVES (SWAVES)는 태양에서 지구 궤도로 이동하는 무선 교란을 연구하는 무선 폭발 추적기이다.[17] 책임 연구원은 장 루이 부제레였고, 공동 연구원은 마이클 카이저였다.2. 3. 궤도 및 운영
STEREO는 2대의 관측기를 사용하여 태양을 동시에 관측함으로써 코로나 질량 방출의 모습을 입체적으로 조사하는 것을 목적으로 하는 미션이다.
두 관측기는 타원형 지구 중심 궤도로 발사되었으며, 원지점은 달 궤도에 도달했다. 이후, 중력 보조를 위해 달을 스윙바이했으며, STEREO-A (Ahead)는 지구 궤도 안쪽의 태양 중심 궤도로, STEREO-B (Behind)는 지구 궤도 바깥쪽의 태양 중심 궤도로 진입하여 서로 다른 주기로 태양을 공전하게 되었다.
2014년 10월 1일, STEREO-B와의 통신이 두절되면서[33] 당초 목적이었던 태양 활동 입체 관측은 불가능하게 되었다. 그러나 미국 항공우주국(NASA)는 STEREO-A를 이용한 태양 관측을 계속하고 있다.
2. 3. 1. 궤도
두 대의 STEREO 우주선은 2006년 10월 26일에 발사되어 지구 궤도 안팎에서 태양을 중심으로 공전한다. STEREO-A는 지구보다 태양에 더 가깝고 공전 주기는 347일이다. STEREO-B는 지구보다 태양에서 더 멀리 떨어져 있으며 공전 주기는 387일이다. A 우주선/태양/지구 각도는 연간 21.650° 증가하고, B 우주선/태양/지구 각도는 연간 -21.999° 변경된다.[3] 시간이 지남에 따라 STEREO 우주선은 연간 약 44°의 결합된 속도로 서로 계속 분리된다.2009년 1월 24일, 두 우주선은 90° 분리(사분)를 달성했다. 2011년 2월 6일에는 두 우주선이 정확히 180° 떨어져 있어 처음으로 태양 전체를 한 번에 볼 수 있었다.[3] 2015년에는 STEREO 우주선이 태양 뒤로 지나가면서 몇 달 동안 통신이 두절되기도 했지만, 이후 다시 지구에 접근하기 시작하여 2023년 8월에 가장 가까이 접근했다. STEREO 우주선은 지구 궤도로 다시 진입하지는 않을 것이다.[4]
STEREO는 2대의 관측기를 사용하여 태양을 동시에 관측함으로써 코로나 질량 방출의 모습을 입체적으로 조사하는 것을 목적으로 한다. 2대의 관측기는 모두 태양을 중심으로 공전하는 인공 행성이며, 지구의 공전 궤도와 가까운 궤도에 투입되었다.
두 관측기의 태양 공전 궤도는 동일하지 않다. STEREO-A (Ahead[27])의 궤도는 지구의 공전 궤도보다 약간 태양에 가깝고, 공전 주기가 지구보다 약간 짧기 때문에(약 346일[36]) 지구보다 앞서 나아간다. 반면 STEREO-B (Behind[28])의 궤도는 지구의 공전 궤도보다 약간 태양에서 멀리 떨어져 있고, 공전 주기가 지구보다 약간 길기 때문에(약 388일[36]) 지구보다 조금씩 뒤쳐진다.
이러한 태양 공전 궤도로 인해 대부분의 기간 동안 STEREO-A와 STEREO-B는 멀리 떨어진 위치에 있으며, 두 대가 동시에 다른 각도에서 태양을 관측할 수 있다.
2. 3. 2. 운영
두 대의 STEREO 우주선은 2006년 10월 26일 00:52 (UTC)에 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군 기지의 발사대 17B에서 델타 II 7925-10L 발사체를 사용하여 발사되었다.[30] 발사 후, 두 우주선은 중력 보조를 받기 위해 2006년 12월 15일에 달을 스윙바이했다. 이 과정에서 STEREO-A는 지구 궤도 안쪽의 태양 중심 궤도로 보내졌고, STEREO-B는 일시적으로 높은 지구 궤도에 머물렀다. 이후 STEREO-B는 2007년 1월 21일 달과 다시 조우하여 지구 궤도 바깥쪽 태양 중심 궤도로 이동했다. STEREO-A는 태양을 347일, STEREO-B는 387일 주기로 공전하게 되었다.[36]시간이 지나면서 두 우주선은 연간 약 44°씩 서로 멀어졌다. 2009년 1월 24일, 두 우주선은 90° 분리(사분)를 달성했고, 2011년 2월 6일에는 180° 떨어져 태양 전체를 동시에 관측할 수 있게 되었다.[3]
2014년 10월 1일, STEREO-B와의 통신이 두절되었다.[33] 미국 항공우주국(NASA)은 심우주 네트워크를 통해 통신 복구를 시도했고,[4] 2016년 8월 21일, 22개월 만에 2.4시간 동안 STEREO-B와 연결을 회복했다.[5][6][7] 그러나 이후 통신 시도는 실패했고, 2018년 10월 17일 NASA는 정기적인 복구 작업을 종료했다.[9]
STEREO-B와의 통신 두절에도 불구하고, NASA는 STEREO-A를 이용한 태양 관측을 계속하고 있다.[36]
STEREO 미션의 주요 일정은 다음과 같다.
| 날짜 | 사건 |
|---|---|
| 2006년 10월 26일 | 발사 |
| 2014년 10월 1일 | STEREO-B와 통신 두절[33] |
| 2016년 8월 21일 | STEREO-B와 통신 회복[34] |
| 2020년 | STEREO-A만으로 운용[36] |
STEREO 임무의 주요 이점은 태양의 입체시 이미지를 얻을 수 있다는 것이었다. STEREO 위성은 지구 궤도를 따라 서로 다른 지점에 위치하여 지구에서 볼 수 없는 태양의 부분을 촬영할 수 있었다. 이를 통해 미국 항공우주국(NASA) 과학자들은 지구에서 보이는 태양 데이터를 통해 추론하는 대신 태양의 반대편을 직접 모니터링할 수 있었다.[10]
3. 주요 관측 결과 및 성과
STEREO는 122개의 식쌍성을 발견하고 수백 개의 변광성을 연구하는 데에도 사용되었다.[14] STEREO는 최대 20일 동안 동일한 별을 관찰할 수 있었다.[14]
3. 1. 코로나 질량 방출(CME) 연구
STEREO는 2대의 관측기를 사용하여 태양을 동시에 관측함으로써 코로나 질량 방출(CME)의 모습을 입체적으로 조사하였다. 이는 2대의 관측기를 1조로 사용하는 특수한 관측 방법을 사용한 임무였다.[36]
코로나 질량 방출(CME)에서 나오는 방사선은 지구의 통신, 항공사, 전력망 및 위성을 방해할 수 있다.[10] 따라서, CME를 보다 정확하게 예측하면 이러한 서비스 운영자에게 더 큰 경고를 제공할 수 있다.[10] STEREO 위성은 주로 우주로 방출되는 거대한 태양풍, 태양 플라스마, 자기장 덩어리인 코로나 질량 방출을 태양의 반대편에서 모니터링한다.[10]
STEREO 이전에는 태양의 반대편에서 CME와 관련된 흑점을 감지하는 것이 헬리오지진학을 통해서만 가능했는데, 이는 태양의 반대편 활동에 대한 저해상도 지도만 제공했다. 태양은 25일마다 자전하므로 STEREO 이전에는 태양의 반대편 세부 사항이 며칠 동안 지구에서 보이지 않았다.[11]
STEREO 프로그램 과학자 마둘리카 구하타쿠르타는 태양의 360°를 지속적으로 볼 수 있게 되면서 이론적 태양 물리학 및 우주 기상 예보에 "큰 발전"이 있을 것으로 예상했다.[12] STEREO의 관측은 항공사, 전력 회사, 위성 운영자 등을 위한 태양 활동 예보에 통합된다.[13]
2012년 7월 23일, STEREO-A는 2012년 태양 폭풍의 캐링턴급 CME 경로에 있었다.[15] 이 CME는 지구 자기권과 충돌했다면 기록상 가장 강력한 지자기 폭풍인 캐링턴 사건과 유사한 강도의 지자기 폭풍을 일으켰을 것으로 추정된다.[16] STEREO-A의 계측기는 손상 없이 이 사건에 대한 상당한 양의 데이터를 수집하고 중계할 수 있었다.
3. 2. 태양풍 연구
STEREO 위성은 주로 우주로 방출되는 거대한 태양풍, 태양 플라스마, 자기장 덩어리인 코로나 질량 방출을 태양의 반대편에서 모니터링한다.[10] 코로나 질량 방출(CME)에서 나오는 방사선은 지구의 통신, 항공사, 전력망 및 위성을 방해할 수 있으므로, CME를 보다 정확하게 예측하면 이러한 서비스 운영자에게 더 큰 경고를 제공할 수 있다.[10]
STEREO 프로그램 과학자 마둘리카 구하타쿠르타는 태양의 360°를 지속적으로 볼 수 있게 되면서 이론적 태양 물리학 및 우주 기상 예보에 "큰 발전"이 있을 것으로 예상했다.[12] STEREO의 관측은 항공사, 전력 회사, 위성 운영자 등을 위한 태양 활동 예보에 통합된다.[13]
3. 3. 기타 연구 성과
2012년 7월 23일, STEREO-A는 2012년 태양 폭풍의 캐링턴급 코로나 질량 방출(CME) 경로에 있었다.[15] 이 CME가 지구 자기권과 충돌했다면 캐링턴 사건과 유사한 강도의 지자기 폭풍을 일으켰을 것으로 추정된다.[16] STEREO-A의 계측기는 손상 없이 이 사건에 대한 상당한 양의 데이터를 수집하고 중계할 수 있었다.
STEREO는 122개의 식쌍성을 발견하고 수백 개의 변광성을 연구하는 데 사용되었다.[14] STEREO는 최대 20일 동안 동일한 별을 관찰할 수 있다.[14]
4. 한국과의 연관성
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참조
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ftp://mussel.srl.cal[...]
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頭字語(英語:acronym)とは、単語の最初の部分を続ける事で、作成した語である。STEREOの観測機に搭載された観測機器の名称でも、他の物に掛けて作成された頭字語が見られる。
[27]
문서
ここで言うaheadとは、位置的に見て「前方の」といった意味の英単語である。
[28]
문서
ここで言うbehindとは、位置的に見て「後方の」といった意味の英単語である。
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2006-05-30
[31]
문서
CMEとは、coronal mass ejectionの略であり、すなわち、코로나질량방출의 事である。
[32]
웹사이트
STEREO Mission News
http://www.nasa.gov/[...]
NASA
2006-07-19
[33]
뉴스
Loss of Contact with STEREO Behind
http://stereo-ssc.na[...]
NASA
2015-08-10
[34]
뉴스
通信途絶した太陽観察衛星「STEREO-B」、2年ぶりに地上と通信が回復!
http://sorae.info/03[...]
NASA
2016-08-24
[35]
웹사이트
STEREO Spacecraft & Instruments
http://www.nasa.gov/[...]
2006-05-30
[36]
서적
宇宙の謎に迫れ! 探査機・観測機器61
ベレ出版
2020-03-25
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