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- 운석 충돌과 태양 폭풍으로 인해 중요한 센서가 비활성화됨
- 수천 개의 잘못된 신호 송출
- 빛의 약한 지점을 별로 인식하는 임계값 수정해 잘못된 감지 횟수를 대폭 줄임

가이아 우주 망원경의 아슬아슬한 구조
운석 충돌과 태양 폭풍으로 인해 중요한 센서가 비활성화됨

유럽의 가이아 우주 망원경이 심각한 결과를 초래하는 우주적 이중 타격을 입었다. 처음에는 미소 운석이 망원경의 보호 덮개를 뚫고 나갔고, 2024년 5월의 극심한 태양폭풍으로 인해 중요한 센서가 작동하지 않게 되었다. 그 이후로 가이아는 수천 개의 잘못된 탐지를 생성했다. 별이 없는 곳에서 별을 보았다. 그러나 유럽우주국(ESA)은 이제 해결책을 찾았다. 

▲ 가이아 우주 망원경은 천문학에서 가장 중요한 보조 도구 중 하나다. 두 번 타격을 맞으면 마비될 위험이 있었다. © ESA/ATG medialab; ESO/S. Brunier

2013년 12월 발사된 이후 유럽의 가이아 우주 망원경은 우리 은하계에 있는 수십억 개의 별과 기타 물체를 매핑했다. 데이터 카탈로그에는 별의 위치, 움직임, 나이에 대한 정확한 정보는 물론 온도와 화학적 구성에 대한 스펙트럼 데이터도 포함되어 있다. 이 데이터를 바탕으로 천문학자들은 무엇보다도 은하계의 가계도는 물론 은하계 외의 "이민자"와 거대한 별들의 파도를 재구성했다. 망원경은 우리 동네에서도 눈에 보이지 않는 블랙홀을 발견했다.

처음에는 미소 운석, 그다음에는 태양폭풍

이제 우주 망원경의 성공 스토리는 끝날 위기에 처해 있었다. 2024년 4월 가이아는 미세 운석에 너무 심하게 부딪혀 이 고속 충돌이 보호 덮개를 관통하여 작은 구멍을 남겼다. 이를 통해 작은 빛의 광선이 내부에 도달할 수 있었다. 여기에는 망원경에 있는 106개의 고감도 CCD 센서가 위치하며, 두 개의 망원경 거울에 포착된 별빛을 전기 신호로 변환한다. 운석 충돌로 인해 이러한 센서는 망원경의 방향에 따라 산란된 빛으로 인해 방해를 받았다.

ESA 엔지니어들이 이 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 계속 노력하는 동안 두 번째 타격이 있었다. 2024년 5월 가이아는 극한의 태양 폭풍을 맞았고, 이로 인해 지구상의 위도까지 오로라가 발생했으며 심해의 나침반도 엉망이 되었다. 가이아는 우주 방사선을 견딜 수 있도록 설계되었지만, 이번 태양 폭풍으로 인해 10.5년 된 ​​망원경이 한계에 부딪혔다.

수천 개의 잘못된 신호 송출

결과:
5월부터 우주 망원경의 106개 CCD 센서 중 하나가 작동을 멈췄다. 이 오류는 감지된 광신호를 확인하는 데 중요한 센서에 영향을 미친다. 영향을 받은 센서는 일반적으로 Gaia의 온보드 시스템이 잘못된 긍정 신호를 필터링하는 데 필요한 데이터를 제공한다. ESA ESOC 제어 센터의 Gaia 엔지니어 Edmund Serpell은 "Gaia는 일반적으로 매일 25GB 이상의 데이터를 지구로 보낸다"고 설명했다.

그러나 온보드 시스템이 전송하기 전에 더 잘못된 양성 별 신호를 제거하지 않으면 데이터 양이 엄청나게 증가한다. 이는 정확히 2024년 5월 이후의 경우다. 우리 시스템에 엄청난 양의 허위 탐지 데이터를 전송하는 것이다”고 Serpell은 말했다. 수천 개의 잘못된 신호 중에서 실제 데이터는 말 그대로 손실되었다. 우주 망원경은 더 사용할 수 없게 되었다.

필터로서의 소프트웨어 솔루션

그러나 이제 해결책이 있다. ESA, 유럽 우주 천문학 센터(ESAC) 및 우주 탐사선 설계사인 Airbus의 전문가들은 수개월 간의 작업 끝에 구멍과 실패한 CCD 센서 문제를 해결할 수 있는 방법을 찾았다. 보고서. “위성은 150만 킬로미터 떨어져 있기 때문에 물리적으로 수리할 수 없다”고 Serpell은 설명했다. 그러나 팀은 센서 없이도 잘못된 긍정 신호를 억제하는 방법을 알아냈다.

Serpell은 “Gaia가 여전히 빛의 약한 지점을 별로 인식하는 임계값을 수정함으로써 잘못된 감지 횟수를 대폭 줄일 수 있었다”고 말했다. 우주 망원경의 소프트웨어 작업과 병행하여 팀은 과학 작업의 강제 중단을 사용해 Gaia의 두 망원경의 광학 장치를 다시 조정했다. 이제 망원경을 다시 사용할 준비가 되었다. 지금 원래 계획보다 4년 더 오랫동안 사용되고 있다.
출처: 유럽우주국(ESA)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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