2'00" 읽기
유럽 ​​남부 천문대의 대형 망원경 중 하나의 적응 광학 장치

망원경의 내부 작동
유럽 ​​남부 천문대의 대형 망원경 중 하나의 적응 광학 장치 보기

망원경은 거울과 렌즈가 달린 튜브에 불과했다. 이제 그 시절은 끝났다. 오늘날 현대식 반사 망원경은 첨단 기계에 가깝다. 여기에 표시된 예푼 망원경의 내부와 같이 칠레에 있는 유럽 남부 천문대(ESO)의 대형 망원경 4대 중 하나다. 실제 거울 외에도 내부에는 여러 가지 분광기와 광학 센서, 가이드 레이저 및 적응 광학 장치의 구성 요소가 있다. 

▲ VLT에서 예푼 망원경 내부 모습 © Zdeněk Bardon / ESO

허블이나 제임스웹 망원경과 같은 우주 망원경은 지구 대기권을 훨씬 넘어 위치하기 때문에 우주를 선명하게 볼 수 있다. 그러나 이것은 지구상의 망원경에는 적용되지 않는다. 대기의 공기 움직임은 별의 시야를 왜곡하고 이미지를 흐리게 만든다. 우리는 별의 반짝임에서 육안으로 이런 현상을 볼 수 있다.

지구 기반 망원경의 적응형 광학 장치가 도움이 될 수 있다. 거울과 렌즈는 대기의 난기류를 보상하기 위해 곡률과 모양을 유연하게 조정할 수 있는 방식으로 구성된다. 그러나 이렇게 하려면 제어 컴퓨터에 기준점이 필요하다. 즉, 대기 왜곡의 범위와 유형을 읽기 위해 "깜박"할 수 있는 밝은 점이다. 어떤 경우에는 천문학자들이 이를 위해 밝은 별을 사용하고, 다른 경우에는 인공 "가이드 스타"를 사용해야 한다.

인공 가이드 별로서의 레이저

이 사진은 유럽 남부 천문대의 예푼 망원경에 있는 적응형 광학 및 레이저 유도 시스템의 일부를 보여준다. 튜브가 있는 4개의 블랙 박스는 망원경의 중앙 8.20m 미러를 둘러싸고 레이저 유도 시스템을 형성한다. 각 상자는 90~110km 상공에 도달하는 30cm 두께의 22와트 레이저 빔을 생성한다.

거기에서 고에너지 레이저 광은 나트륨 원자를 들뜨게 하고 형광을 내기 시작한다. 이제 그들은 빛을 방출하고 망원경의 인공 안내 별 역할을 한다. 적응형 광학 장치는 이 빛을 참조로 사용하고 그에 따라 망원경의 거울과 광학 장치를 조정할 수 있다. 이 기술 덕분에 지구 기반 망원경은 이제 우주 망원경에 뒤지지 않는 해상도와 선명도를 얻을 수 있다.
출처: 유럽남방천문대(ESO)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]