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메가번개, 10만분의 1초마다 ′찰칵찰칵′





이화여대 연구팀, 초고속우주망원경 우주로 쐈다

 


국산 기술로 개발된 첨단 우주망원경이 고도 800km의 우주궤도에 안착해 ‘메가번개’ 관측을 시작했다.

이화여대 ‘초미세전자기계시스템(MEMS) 우주망원경 창의연구단’은 “18일 초고속추적 우주망원경이 달린 러시아 ‘타티아나-2’ 과학위성이 소유스-2 우주발사체에 실려 성공적으로 발사됐다”고 20일 밝혔다.



타티아나-2 과학위성은 고도 800km의 목표 궤도에 진입한 뒤 지상의 러시아우주국과 교신에 성공하며 임무수행을 시작했다. 연구단의 박일흥 교수는 “초고속추적 우주망원경도 하루 동안 운용한 결과 정상적으로 작동하는 것이 확인됐다”고 밝혔다.

초고속추적 우주망원경은 메가번개 촬영이 목적이다. 메가번개는 일반 번개와 달리 구름 위에서 발생하는 거대한 방전현상이다. 발생하는 시간은 1~100밀리초(ms, 1ms=1000분의 1초)다. 보통 번개의 100분의 1 정도로 짧지만 높이가 80~90km에 이를 정도로 크다. 일반 번개의 1000배 규모다. 2008년 4월 우주인 이소연 박사가 국제우주정거장에서 관측하는 등 여러 번 포착됐지만 우주에서 촬영된 적이 없어 발생원인과 진행과정은 아직 규명되지 않았다.

극히 짧은 시간에 발생했다 사라지는 메가번개를 촬영하기 위해 박 교수팀은 300마이크로미터(μm, 1μm=100만분의 1m) 크기의 초미세 거울 256개를 망원경에 장착했다. 초미세 거울은 망원경이 관측할 수 있는 범위를 넓히고 메가번개가 발생하면 이를 초고속으로 확대해 추적하는 역할을 한다.





망원경이 메가번개를 포착해 촬영하기까지 걸리는 시간은 10만분의 1초. 첫 촬영 직후 같은 속도로 연속 촬영하기 때문에 ‘슬로우 비디오’ 같은 영상 자료를 얻을 수 있다. 1초에 10만장을 찍는 망원경의 촬영속도는 일반 고속카메라의 1000배 수준으로 지상에서라면 1m 앞의 총알을 쫓아가며 촬영할 수 있을 정도다.

박 교수는 “초고속추적 우주망원경이 촬영한 메가번개는 러시아 모스크바대 핵물리연구소의 수신장치를 거쳐 실시간으로 연구단에 전송된다”며 “빠른 시일 내 메가번개의 생성과정을 분석할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 연구단은 수개월 내 대학 안에 망원경의 자료를 직접 수신할 수 있는 장비를 설치할 계획이다.


전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com



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