K2 조종 테스트는 계속됩니다 : 케플러 우주망원경의 재활용 진행사항 공지

 

Image Credit: NASA Ames/T. Barclay

 

표1> 2014년 1월 케플러 호의 테스트 조정을 진행하는 동안 익히 알려져 있던 WASP-28b라는 외계행성이 자신의 별 전면을 지나는 식 현상을 관측했다.
이 데이터는 1분 간격으로 수집된 것이다.
이 관측을 통해 재활에 성공한 케플러 우주망원경이 여전히 행성을 관측할 수 있다는 것이 입증되었다.

 

케플러 우주망원경 임무 관리자의 공지 : K2 우주선의 조정 테스트는 계속됩니다.

 

지난 두 달동안 케플러 우주망원경을 재사용하기 위한 K2라고 불리는 새로운 임무의 개념을 수립하기 위해 케플러 팀은 바쁜나날을 보냈다.

 

1월 30일, NASA 수뇌부의 초대에 대한 대응으로 케플러 팀은 두개의 조정 휠만을 사용하여 과학적 관측을 지속하기 위해 2014년 천체물리학 시니어 리뷰에 제안서를 제출했다.

 

연구팀은 K2 임무가 가능하리라는 사실에 대해 매우 고무되어 있다.
연구팀은 이 우주망원경의 조정법을 익히기 위한 테스트 데모를 지속했고, 경과는 잘 진행되고 있다.

 

K2 임무의 정의는 지속적으로 완성을 더해 가고 있다.

 

이 임무는 외계행성의 발견의 지속이라고 명시적으로 표명될 수 있지만, 이보다 훨씬 더 관심을 끄는 것은 가까운 거리의 밝은 별 주변을 공전하는 행성들을 찾을 수 있다는 것이다.
외계행성 목록을 지속적으로 늘려나가는 작업은 우리에게 후속 관측을 지속할 더 많은 목표천체를 제공해주고 있으며 이 외계행성들에 대해 대기상태를 포함하여 이들 외계행성의 본성을 더 잘 식별하도록 하는 미래의 관측에 유용한 정보를 제공하게 될 것이다. 
 
K2 임무는 또한 익히 잘 알려진 별 생성 지역과 다양한 연령의 성단들을 향해 초점을 맞추게 될 것이고, 이를 통해 별의 진화양상에 대한 통찰을 제공해 줄 것이다.
다른 은하들과 초신성들, 그리고 중력렌즈작용까지 포함하는 관측은 K2 임무에게는 매우 흥미진진한 새로운 기회가 된다.

 

여러 테스트 데모가 진행던 중 행성을 품고 있는 것으로 알려져 있는 WASP-28이 관측되었다.

3일동안 수집된 데이터에서는 WASP-28b라는 행성이 wasp-28의 전면을 지나는 현상이 포착되었는데 목성 크기의 이 행성은 3.5일을 주기로 자신의 별을 공전하고 있었다.
이러한 관측은 재활에 들어선 이 우주망원경이 여전히 행성을 관측할 수 있음을 입증해주었다.

 

이 우주망원경의 운용으로부터 입증된 또다른 긍정적인 표식은 초점면상에 탑재된 미세한 조정 센서를 사용하여 이 우주망원경의 관측 대상 지향이 조절될 수 있다는 것을 보여주었다는 것이다.
우주망원경의 리액션 휠 2번과 4번의 조정 불능으로 인해 화질을 보증할만한 안정적인 지향능력이 개선되지는 않았지만 센서를 통해 지향능력이 조절될 수 있다는 사실은 과학적 탐사에 상당히 근접하고 있음을 보증해주고 있다.
이러한 사실은 관측 데이터가 수집되는 동안 그 어떤 심각한 지향능력 문제도 없다는 것을 보증해 줄 것이다.

 

우주선의 뒤쪽 방향을 향해 탑재된 스타 트렉커는 초점면에서 잘 분리되어 있어 이 우주망원경의 지향능력을 조절할 수 있는 대안이 된다.

 

케플러 우주망원경이 태양 주위를 돌 때, 태양의 조도는 달라진다.

그 결과, 우주선의 구조들에 서로 다른 정도의 팽창이 나타나고, 데이터가 수집되는동안 스타트랙커의 배열에는 약간의 변화가 발생한다.
그 효과는 100분의 1도 정도 수준이었지만 이는 목표물을 지향하는데 필요한 정밀도에 비해 40배 정도 나쁜 수치였다.
이러한 효과는 반드시 주의깊은 조정을 통해 제거되어야 한다.
미세조정 센서를 이용하여 추가적인 조정 단계는 완전히 제거되었다.

 

연구팀은 두 개 방법을 모두 활용한 조정을 준비했지만 이 미세조정능력을 이용한 성공적인 시연은 매우 환영할만한 진전이었다.

 

2차 케플러 사이언스 컨퍼런스에서 처음 공개된 새로운 미션에 대한 개념은 지난 1월 개최된 223차 미국천문학회 회의에서 좀더 구체화되었고,

예비관측대상 지역은 여러 천문학자들의 조언과 최초 관측 대상에 대한 추천을 받기 위해 공개되었다.
현재 케플러 팀은 총 126개의 추천 목표물에 대한 검토를 진행하고 있으며 첫번째 확인 관측은 3월에 진행될 에정이다.

 

이 첫번째 관측이 시작되면 이는 캠페인 Zero(Campaign 0.)로 불리게 될 것이다.
이 캠페인의 주요 목표는 스타 트랙커의 정렬눈금을 조절하는 것에 있을 것이지만, 할 수 있는 선에서 과학 측정 데이터 역시 수집될 것이다. 
 
또한 미국천문학회 회의에서 케플러 팀은 케플러 우주망원경이 겨냥한 외계행성계에 대해 지상에 위치한 관측소에서 추가로 수행된 4년간의 조사 결과를 발표한 바 있다.
수많은 케플러의 관측데이터들은 행성 및 지구와 해왕성 사이의 다양한 크기를 갖는, 도처에 존재하는 수수께끼에 싸인 행성들에 대한 질량 측정치도 도출해 냈다.

그 결과 과학자들은 케플러가 발견한 행성후보군 중 41개를 행성으로 확정하였으며 16개 행성의 질량도 결정할 수 있었다.

 

케플러 우주망원경은 새로운 행성을 탐사할 목적으로 2009년 3월 6일 오후 10시 49분(미국 동부시간시 기준)  델타 II 로켓에 실려 케이프 커네버럴 공군기지에서 발사되었다.
케플러 우주망원경 임무가 지금까지 공헌한 업적을 기념하고 되돌아보기 위해 연구팀은 케플러 발사 5주년에 걸맞는 행사를 준비중에 있다.

이에 대한 상세한 정보는 페이스북(https://www.facebook.com/NASAsKeplerMission)이나 트위터(https://twitter.com/nasakepler)를 참고하면 된다.

 

한편으로 연구팀은 케플러 호가 지난 4년동안 수집한 데이터를 계속 검토하고 있다.
이 데이터 전체를 검증하고 분석하는데는 앞으로 1년이 더 소요될 것이다.

 

케플러 연구팀은 케플러 우주망원경과 K2라는 새로운 임무의 개념화를 위해 강도높은 작업으로 올해를 시작했다. 

우리 케플러 팀은 앞으로도 멋진 소식을 전해줄 수 있기를 기대하고 있다.  

출처 : NASA - Kepler Mission, 2014년 2월 14일 News Release
         http://www.nasa.gov/ames/kepler/kepler-mission-manager-update-k2-spacecraft-operation-tests-continue/

 

참고 : 케플러 미션에 대한 다양한 내용은 본 블로그 케플러 Mission 폴더에서 확인하실 수 있습니다.
           또한 케플러 미션을  비롯한 각종 외계행성에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346973

 

원문>

 

Kepler Mission Manager Update: K2 spacecraft operation tests continue

 

 

 

February 14, 2014

 

 

 

Over the past two months the team has been busy working on a new mission concept, called K2, which would repurpose the Kepler space telescope.

On Jan. 30, in response to an invitation from NASA Headquarters, the Kepler team submitted a proposal to the 2014 Astrophysics Senior Review of Operating Missions to continue scientific observations with the Kepler spacecraft in this new two-wheel mode of operation. The team is very excited about the science opportunities the new K2 mission could enable. We continue to run demonstration tests to learn the nuances of operating the spacecraft, and progress has been good.

 

The K2 mission definition continues to mature. The mission can explicitly address continued exoplanet discovery, but perhaps of greater interest is that it can find planets around bright and nearby stars. Continuing additions to the exoplanet catalog give us more targets for follow-up observations and will inform future missions to better characterize the nature of these planets, including their atmospheres. The K2 mission also would open a window on well-known star-forming regions and stellar clusters of varying ages, providing insight into stellar evolution. Observations of other galaxies, supernovae and even gravitational microlensing events, are also exciting new opportunities with K2.

 

During one of the demonstration tests, the known planet-hosting star WASP-28 was observed while in K2's field of view. Three days of data were collected and a transit was captured of WASP-28b, a Jupiter-sized planet orbiting its star every three and a half days. The observation proves the repurposed spacecraft can still detect planets!

 

Another very good sign from spacecraft operations is that we’ve been able to demonstrate that we can use the fine guidance sensors mounted on the focal plane to control the spacecraft pointing. While this doesn’t improve the pointing stability to the quality we had before the failure of reaction wheels #2 and #4, it does ensure that the pointing is controlled by sensors that are adjacent to the science detectors. This will ensure we have no significant misalignment issues during science data collection.

 

Star trackers mounted toward the back of the spacecraft, well-separated from the focal plane, are the alterative to control spacecraft pointing. As Kepler orbits around the sun, the solar illumination changes. As a result a differential expansion of the structures on the spacecraft occurs, and during science data collection, the alignment of the star trackers changes slightly. The effect is about a hundredth of a degree, but 40 times worse than needed for pointing control. This effect must be removed through careful calibration.

 

By using the fine guidance sensors, the additional calibration step is eliminated entirely. We are prepared to operate either way, but the successful demonstration of this fine guiding capability is a welcome development.

 

The new mission concept, first unveiled at the Kepler Science Conference II, was further detailed at the 223^rd AAS Meeting in January, where a preliminary set of observing fields were distributed for public comment and initial targets were solicited. We are currently reviewing the target requests from 126 proposals and will begin our first science verification observations in March. The first science observation run will be called "Campaign 0."  The primary purpose of this campaign will be to calibrate the star tracker alignment, but we will be collecting science data as we do.

 

Also at the AAS meeting, the team reported on four years of ground-based follow-up observations targeting Kepler's exoplanet systems. These observations confirm the numerous Kepler discoveries are indeed planets and yield mass measurements of the ubiquitous and enigmatic worlds that vary in size between Earth and Neptune. As a result, scientists confirmed 41 of the planet candidates discovered by Kepler and determined the masses of 16.

 

On March 6, 2009 at 10:49 p.m. EST, Kepler lifted off on a Delta II rocket from Cape Canaveral Air Force Station in Florida in search of new worlds.  To celebrate and reflect on the contributions the mission has made so far, we are preparing activities to properly mark the 5-year anniversary milestone. Please watch Facebook and Twitter for more details.

 

Meanwhile, the team continues to sift through four years of data collected during Kepler's prime mission. More than a year of that data remains to be fully searched and analyzed.

 

The year has started strong for Kepler and for the new mission concept of K2. We look forward to exciting announcements in the weeks and months ahead!

 

Regards,
Roger