자체마이크로 유성궤도를 얻는 제임스웹

마이크로 유성체 예측

마이크로 유성체 예측

JWST 팀은 과학자들이 정상적인 과학 관측이 시작되기 전에도 천문대의 거대한 황금 거울에 비교적 큰 미세 유성체가 지히는 것을 보았을 때 2022년 월에 이 작은 입자의 위협을 과소평가했다고 잠시 우려했습니다. 그러나 천문대가 2021년 크리스마스 발사 주년을 맞았을 때, 연구팀의 자신감은 돌아왔다 과학자들은 걱정스러운 미세 유성체가 일 년에 한 번 이상 그러한 물체를 만날 것으로 예상하지 않을 만큼 충분히 크다고 결정했고, 엔지니어들은 입자가 특히 취약한 위치에 붇지 힐 수 있다고 판단했다.

한 달에 한두 번 감지할 수 있는 유성체

대부분의 경우, 우리는 실제로 감지할 수 있는 한 달에 한두 번 정도를 얻고 있습니다. 메릴랜드에 있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Goddard Space Flight Center)의 JWST의 광학 망원경 요소 관리자 인 Lee Feinberg는 Space.com 충격에 대해 말했습니다. 이 시점에서, 그것은 정말로 아주 사소한 일이었습니다. 그러나 JWST는 현재 아마도 20 년의 작업을 목표로 하고 있으므로 팀은 망원경이 가장 에너지 충격에 취약한 시간을 제한하기 위해 관측 전략을 조정하여 안전하게 플레이하기로 결정했습니다. 우리는 카리나 성운의 사진들이 지금부터 년 후에도 아름답게 보이기를 원합니다라고 Feinberg는 말했습니다. 그리고 그것은 마이크로 유성체를 이해하는 것을 의미합니다. 특이한 전망대 JWST는 독특한 상황에 처해 있습니다. 10억 달러 규모의 천문대는 과학자들이 지구-태양 라그랑주 지점 2(L2)라고 부르는 곳에 자리 잡고 있으며, 이는 지구에서 태양 반대 방향으로 약 1만 마일(1만 킬로미터) 떨어져 있습니다. L5는 중력 잡아당김이 균형을 이루는 태양계의 주머니 중 하나로, 연료 측면에서 상대적으로 저렴한 전초 기지이며 태양으로부터 보호해야 하는 망원경의 고출력 적외선 광학에 적합합니다. 그러나 과학자들은 L2에 우주선을 몇 대만 보냈고 그들 중 누구도 JWST의 취약성을 가지고 있지 않았습니다 망원경의 거대한 거울은 우주로 노출되어 있으며 엔지니어는 과학자들이 데이터를 이해하는 데 도움이 되는 부드러움을 주시합니다. 그 디자인을 허블 우주 망원경과 같은 천문대와 비교해 보십시오. 이 망원경은 눈에 띄는 흉터 없이 충격을 흡수하는 튜브로 덮여 있습니다. 우리는 실제로 이전에는 아무도 할 수 없었던 세부 수준에서 이 작업을 모니터링할 수 있습니다라고 Feinberg는 말했습니다.

미세유성체가 관측소를 강타

5월의 우려에도 불구하고 JWST에서 일하는 엔지니어들은 미세 유성체가 관측소를 강타할 것이라는 사실을 줄곧 알고 있었습니다. 우주에 무엇이든 충분히 오래 내놓으면 무언가에 붇지 힐 것이라고 앨라배마의 마샬 우주 비행 센터 (Marshall Space Flight Center)에 있는 몇 년 동안 그곳에 있었던 차량의 이름을 말하면 모두 공격을 받았습니다. 대부분의 타격은 임무 운영에 중요하지 않지만 맞았습니다. JWST 설계 프로세스 초기에 임무 요원은 거울에 대한 미세 유성체 충돌을 시뮬레이션했지만 Feinberg는 엔지니어가 작은 입자를 태양계에서 도달하는 속도까지 가속할 수 있는 방법이 없기 때문에 실험이 실제로 충돌의 힘을 모방할 수 없다고 지적했습니다. 과학자들은 또한 당시 가지고 있던 모델을 사용하여 천문대가 계획된 5년 수명 동안 얼마나 많은 타격을 경험할 수 있는지 파악했습니다. 이것이 우리가 JWST 개발의 관점에서 그것을 다루는 방법입니다라고 Feinberg는 말했습니다. 그리고 솔직히, 우리가 실제로 우주에 있을 때까지 미세 유성체와 거울에 대해 많이 생각했는지 모르겠습니다. 유성체 발견 그러나 Feinberg와 수많은 동료들이 JWST를 현실로 만드는 동안 유성 과학자들도 우리 주변의 우주에 대한 이해를 연마하느라 바빴습니다. 과학자들은 미세 유성체의 약 10%만이 우리가 가장 잘 알고 있는 유성, 즉 페르세우스나 레오니드와 같은 특정 유성우를 일으키는 하천에 연결되어 있다고 결정했습니다. 미세 유성체의 나머지 90 %는 과학자들이 산발적이라고 부르는 것으로, 혼자 여행하며 임의의 궤도를 따라 태양계를 통과하여 이해하기가 더 어려울 수 있습니다. 유성우보다 산발적인 것을 관찰하는 것은 사건으로 잘 조직되지 않았기 때문에 조금 더 많은 작업입니다라고 NASA Marshall의 유성 과학자 인 Althea Moorhead는 Space.com에 말했습니다. 마이크로 유성체는 망원경으로 보기에는 너무 작기 때문에 연구하기가 까다롭기 때문에 과학자들은 세 가지 주요 접근 방식을 결합했습니다. 첫째, 과학자들은 지구 대기와의 상호 작용 덕분에 근처의 유성체를 연구할 수 있습니다. 각 유성체가 대기를 통과함에 따라 가장자리가 따뜻해지고 침식되어 과학자들이 이온화 흔적이라고 부르는 것을 남기고 특별히 조정된 레이더 시스템이 감지할 수 있습니다. 작은 입자 자체는 레이더가 보기에는 너무 작습니다라고 Campbell-Brown은 유성체에 대해 말했습니다. 그러나 그들이 떠나는 흔적은 훨씬 더 큽니다. 대기 중의 모든 전자는 항공모함 크기의 산란 단면을 가지고 있기 때문에 이 작고 작은 입자에서도 정말 좋은 신호를 얻을 수 있습니다. 그리고 이러한 흔적은 과학자들에게 많은 데이터를 제공합니다. 그녀는 캠벨 브라운이 사용하는 관측소인 온타리오의 캐나다 유성 궤도 레이더(Canadian Meteor Orbit Radar)가 매일 수천 개의 유성 흔적을 포착하며 이는 각 물체의 궤도를 계산하기에 충분한 정보라고 말했습니다.

매일 수천 개의 유성궤도를 얻는 작업

그래서 우리는 매일 수천 개의 유성 궤도를 얻으며, 이 작은 입자가 어디에서 왔는지에 대한 그림을 구축하는 데 실제로 도움이 됩니다라고 Campbell-Brown은 말합니다. 둘째, 과학자들은 두 가지 주요 임무의 데이터를 참조할 수 있습니다. NASA는 1960 년대와 70 년대에 1980대의 페가수스 우주선을 높이 올렸습니다. 각각은 유성체를 잡기 위해 설계된 거대한 날개를 자랑했으며 아폴로 우주 비행사가 도달할 수 있는 고도까지 치솟았습니다. 페가수스는 년대에 우주 왕복선 프로그램이 거의 년 동안 궤도에 남았다가 지구로 돌아와 과학자들이 유성체 충돌 흉터를 직접 연구할 수 있도록 하는 장기 노출 시설(Long Duration Exposure Facility)이 뒤따랐습니다. 지구 궤도를 벗어나지 않은 물체가 4개뿐이기 때문에 우주선 데이터는 제한적이지만 여전히 유용합니다. 우리 데이터의 대부분은 유성을 보고 있지만, 모호성을 없애는 데 도움이 되는 다른 형태의 탐지가 있다는 것이 좋습니다라고 Moorhead는 말합니다. 컴퓨터의 도움말 그러나 그것은 기본적으로 모든 과학자들이 관찰하는 방식이므로 최종 기술은 모델링입니다. 과학자들은 컴퓨터를 사용하여 태양계의 가장 작은 파편, 즉 형성과 경로를 시뮬레이션할 수 있습니다. 그들은 소행성을 산산조각내고, 인공 혜성을 만들고, 그들이 이웃을 통해 물질을 드리블하는 것을 보고, 목성의 거대한 중력이 유성의 경로를 어떻게 형성할 수 있는지 테스트할 수 있습니다. 요즘 모델은 입자가 어떤 방향에서 오는지 포함할 만큼 강력합니다. 우리 모델은 가장 위험한 방향이 무엇인지 알려줄 수 있는 지점까지 발전한 반면, 구형 모델은 더 번졌습니다라고 Cooke는 말했습니다. 정면충돌이 더 강해서 더 많은 피해를 입히기 때문에 JWST에 특히 중요한 정보입니다. 그러나 JWST 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알아내는 것은 까다로운 일인데, 두 가지 직접 관측 소스가 모두 지구 근처에서 왔으며 미세 유성체와 관련하여 두 지역이 동일하다는 보장이 없기 때문입니다.