우주

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iss065e033969 (May 12, 2021) --- NASA astronaut and Expedition 65 Flight Engineer Shane Kimbrough sets up near-infrared medical-imaging gear, also called optical coherence tomography, to capture detai
천문·천체물리

초정밀 측성으로 지구형 외계행성 찾는다 — RETINA 프로젝트, 기가픽셀 검출기 기술 성숙도 높인다

arXiv에 공개된 리뷰 논문이 인근 태양형 항성의 생명체 거주가능 영역에서 지구형 외계행성을 탐지하고 은하 환경의 암흑물질 특성을 규명하기 위한 초정밀 측성(astrometry) 기술의 최근 진전을 정리했다. 마이크로아크초 이하 정밀도를 달성하려면 검출기 형상, 광학 왜곡, 측성 측정 기법에 대한 전례 없는 제어가 필요하며, 논문은 대형 검출기의 마이크로픽셀 단위 특성 분석, 기준성을 이용한 광학 왜곡 보정, 차등 측성 기법 개선을 다뤘다. 특히 RETINA 프로젝트는 픽살리스(Pyxalis)의 GIGAPYX 220MP CMOS 검출기의 기술성숙도(TRL)를 높이는 것을 목표로 하며, 이 검출기는 유럽우주국(ESA)의 테이아(Theia)와 NASA의 거주가능세계관측소(HWO) 같은 미래 우주 미션의 핵심 부품으로 꼽힌다. RETINA는 영(Young)의 간섭무늬 투영 등 정밀 보정 기법으로 기가픽셀급 초점면 전체의 픽셀 기하와 픽셀 내 응답을 관측해, 초점면에서 수십 마이크로픽셀 수준의 정밀도로 지구질량 외계행성을 측성 탐지하는 것을 목표로 한다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A close-up view of the moon's cratered surface in lunar photography.
천문·천체물리

테이아·HWO 탑재용 고정밀 차등 천체측정 보정 기술 연구 발표

테이아(Theia)와 거주가능세계관측소(HWO)의 천체측정 모드는 마이크로초각(micro-arcsecond) 이하 정밀도를 위해 전례 없는 수준의 검출기 보정과 기기 특성 분석을 요구한다. 연구진은 세 가지 개발 내용을 제시했는데, 첫째로 후면조사형 CMOS 검출기 GIGAPYX-4600의 선형성, 판독 잡음, 암전류, 픽셀 응답 불균일성, 불량 픽셀 비율, 픽셀 간 정전용량을 독립적으로 측정해 기가픽셀 초점면 후보로 적합함을 확인했다. 둘째로 영(Young)의 간섭무늬를 이용해 픽셀 중심 변위를 측정하는 간섭계 보정 기법을 수치 시뮬레이션과 GIGAPYX-4600 검출기 실험 장치로 검증했다. 셋째로 항성의 천체측정 파라미터, 망원경 자세, 플레이트 스케일, 광학 왜곡을 전역 반복 최적화로 동시에 추정하는 천체보정 프레임워크를 제안했으며, 이 방식은 아직 개발 중으로 성능 검증을 위한 시뮬레이션과 실험실 작업이 진행 중이다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)