한국천문연구원(이하 천문연)은 미국항공우주국(나사, NASA)과 공동개발한 태양 코로나그래프(CODEX)의 첫 관측자료를 11일 공개했다.
지난해 11월 국제우주정거장으로 올라간 CODEX는 시험운영을 거쳐 지난 2월부터 관측임무를 수행 중이다.
CODEX는 태양 광구면의 밝은 빛을 차폐막으로 가리고 바깥 대기층의 희미한 코로나를 관측하는 것이 특징이다.
이는 기존 코로나그래프가 태양 코로나의 밀도 정보만 얻을 수 있었던 것에 반해 CODEX는 협대역 필터로 태양반경의 3∼8배 범위 희미한 코로나에서 온도와 속도 정보를 얻을 수 있다.
특히 ‘픽셀분리형 편광카메라 플랫폼 기술’로 고해상도 영상에서 미세한 편광정보를 정밀하게 분리하는 것이 핵심으로 꼽힌다.
이번에 공개한 자료는 지난 2월 23일에 관측한 태양 코로나 영상으로, CODEX가 관측한 밝은 빛줄기 구조인 보라색 직사각형 스트리머와 나사의 SOHO위성에 탑재된 기존 코로나그래프 LASCO(Large Angle and Specrometric COronagraph)의 동일 시점 영상을 합성해 비교했다.
이를 통해 CODEX가 태양 반경의 3∼8배 범위에 이르는 영역을 성공적으로 관측했음을 확인할 수 있다.
스트리머는 태양표면 자기장에 갇혀 있던 고온의 물질이 코로나 자기장을 따라 외부로 방출되며 형성되는 고밀도 영역으로, 비교적 느린 속도의 태양풍을 구성하는 물질의 주요 공급원으로 추정된다.
또 스트리머 영역을 확대하면 CODEX가 서로 다른 두 파장에서 관측한 편광 밝기 비율로, 오른쪽 색상 그래프는 붉은색으로 온도가 높은 영역, 파란색은 온도가 낮은 영역을 의미하며, 이를 정밀분석하면 코로나의 온도 값을 도출할 수 있다.
우주날씨 핵심 태양 코로나 관찰
태양 표면인 광구는 매우 밝기 때문에 인공적으로 태양 면을 가려지 않는 한 개기일식 외에는 코로나를 관측하기 매우 어렵다.
CODEX는 태양 대기의 가장 바깥 영역인 코로나를 관측하는 특수 망원경으로, 코로나의 온도·속도 분포와 시간에 따른 변화는 태양풍을 구성하는 물질과 에너지 유입 정보를 담고 있어 태양이 지구에 미치는 영향을 예측할 수 있다.
이는 태양 연구의 난제로 꼽히는 코로나 가열과 태양풍 가속의 비밀을 풀기 위한 것으로, 우주날씨의 핵심 중 하나인 코로나 물질 방출 여부 확인과 진행방향 김시를 통해 인공위성 등 우주자산을 보호하는 데 큰 역할을 한다.
천문연은 CODEX의 핵심기술인 편광카메라, 필터 휠, 구동제어기 등 하드웨어와 비행 및 지상 운영 소프트웨어를 개발하고, 나사는 CODEX의 광학계, 광기계부, 태양추적장치 개발과 국제우주정거장 설치 및 운영을 담당한다.
존 리 우주항공청 임무본부장은 “CODEX의 관측 결과는 우주탐사 분야 국제협력의 좋은 성과로, 특히 태양 연구와 우주환경 예측에서 큰 의미를 갖는다”고 말했다.
