새들로드, 오니즈카 센터, 마우나케아 천문대

마우나 케아 천문대(Mauna kea observatory)를 향하여

 

 

 

새들로드(saddle road)

 

빅아일랜드의 동서를 횡단하는 이 도로는 마우나케아(Mauna kea)천문대 입구가 있는 고지대로 사람이 살지 않고, 길이 험해서 다소 위험한 곳으로 알려져 있다. 

(렌터카는 이곳에서 사고가 날 경우 보험처리도 되지 않는다)

3년 전에도 이정도쯤이면 한국에서는 보통인데..., 라고 느꼈던 길이 도로 정비를 통해 3년 전에 비해 월등히 좋아진 상태이다.

 

가던 길 도중 중간 중간에 흘러 내린 용암으로 뒤덮인 모습이 장관이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

오니즈카 센터(Onizuka Center for International Astronomy)

 

높은 고도와 청명한 공기 그리고 빛의 무존재의 조합은 마우나 케아를 많은 유명 국제 관측사들의 홈으로 만들었다.

가이드 동반 투어나 국제 천문학 비지터 센터인 오니즈카센터(해발 2800m, 코나출신의 우주비행사인 Ellison Onizuka의 이름에서 유래)에서 

마우나케아와 관측소들에 대해 알 수 있다.

이곳에서는 충분한 수분과 휴식을 통해 고도적응을 해야 한다.

따뜻한 물이 준비되어 있어 컵라면을 먹을 수 있다.

벌써 고도가 낮아져 초콜릿 봉투가 꽤 많이 팽창한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

마우나 케아에 올라가는 길

 

오니즈카 센터를 뒤로 하고 비포장길로 올라간다. 예상보다는 길이 좋다. 사륜구동이 아니라도 충분히 오를만하다.

가는 길 중에 풀한포기 없는 붉은 분석구들이 보인다.

지난번 겨울에 왔을 때에는 눈에 쌓인 분석구를 보았으나 이번에는 붉은 흙만 보인다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

마우나 케아에 있는 천문대들

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

세계의 거대 망원경

 

별을 사랑하고 관측하는 모든 이들은 대구경 망원경에 대한 꿈을 꾼다.

 보다 큰 망원경은 보다 멀리, 보다 어두운 대상을 보여주기 때문이다.

그러나 대구경 망원경을 제작하는 것은 그리 간단하지 않다.

망원경의 광학적 성능(집광력과 분해능)을 결정하는 것은 구경이다. 

구경이 클수록 더 많은 빛을 모을 수 있어 더 멀리, 더 어두운 천체를 더 자세히 관측할 수 있다.

천문학에 있어서 더 멀리 본다는 것은 더 먼 과거의 우주의 모습을 들여다보는 것과 같다(2백만 광년 떨어져 있는 은하는 2백만 년 전의 모습이다).

그렇기 때문에 별보기를 취미로 하는 아마추어 천문가나 전문적으로 연구하는 천문학자나, 모두 보다 큰 구경의 망원경을 원하는 것이다.

 

 

 

 

1. UH 0.6-m telescope

    The first telescope on the mountain in 1969, it is now used mainly for undergraduate student training and for instrument development

 

2. UH 2.2 meter telescope

    Optical/IR telescope used mainly by UH faculty and graduate students

 

3. Gemini Telescope

    An 8.1-meter optical/IR telescope operated by a consortium of seven countries.

 

4. Canada-France-Hawaii Telescope

    3.6-meter optical telescope operated by Canada, France, and Hawaii

 

5. NASA Infrared Telescope Facility

    3.0-meter diameter infrared telescope operated by University of Hawaii for NASA

 

6. W. M. Keck Observatory

     Two 10-meter telescopes operated by Caltech and University of California

 

7. Subaru Telescope

     8.3-meter diameter optical/IR telescope operated by Japan

 

8. James Clerk Maxwell Telescope

     15-meter diameter telescope for submillimeter astronomy operated by the UK, Netherlands and Canada

 

 

가. 스바루(Sbaru) 망원경

스바루라는 이름은 일본국립천문대(NAOJ)가 대형 망원경 건설을 계획할 당시에 국민을 대상으로 공모하여 붙여진 이름이다.

그 뜻은 일본어로 플레이아데스성단이다.

대형 망원경이 밀집해 있는 하와이 마우나케아 산정에 건설된 스바루 망원경의 구경은 8.3m. 실제 관측에 사용되는 유효경은 8.2m이다.

망원경의 성능은 주경의 크기뿐만 아니라 정밀도에 의해 달라진다.

주경의 표면이 울퉁불퉁하지 않고 매끄러워야 하는 것이다.

스바루 망원경의 주경 표면 오차는 12나노미터(1나노미터=10억 분의 1미터).

만약 반사경을 82km로 확대한다면 가장 높은 곳이 0.12mm도 안 될 정도의 놀라운 정밀도이다.

 

  

 

 

 

나.  제미니(Gemini) 망원경

제미니 망원경은 말뜻 그대로 쌍둥이 망원경으로 두 쌍둥이는 좀 멀리 떨어져 있다.

제미니 N(North)은 하와이 마우나케아(Mauna Kea, Hawaii)에, 제미니 S(South)는 칠레에 있다.

각각의 망원경은 구경이 8m이며, 돔의 형태나 그 외 모든 것이 쌍둥이처럼 똑 같다.

제미니 망원경에서 가장 눈에 띠는 것은 돔 구조다.

돔 둘레에는 마치 자동차의 범퍼처럼 두툼하게 튀어나온 부분을 볼 수 있다.

이 부분은 돔 내부의 난기류를 막기 위한 개폐장치이다.

평소에는 닫혀 있지만 관측 시에는 아래위로 슬릿이 열린다.

이 상태가 되면 돔의 지붕 부분을 제외하고 모든 부분이 열린 상태가 된다.

이렇게 함으로써 돔 내부와 외부의 공기가 원활하게 순환하여 난기류의 발생을 막는다.

 

 

 

 

3. 켁(Keck) 망원경

망원경의 주경(主鏡)은 한 변이 60cm인 육각형의 반사경(지름 1.8m의 반사경에 해당) 36개가 3mm 간격으로 원형 모양으로 조립되어 있어, 지름 10m인 단일 반사경의 성능을 가진다.

2개의 켁망원경은 광학간섭계로서 사용되고 있으며, 2개의 망원경을 같이 쓸 때의 성능은 14m 망원경 1개의 성능에 해당한다.

 

미국의 캘리포니아공과대학과 캘리포니아대학교로 구성된 캘리포니아천문학연구회에 의해 운영되며, 

망원경 건설비용의 대부분을 기증한 켁(keck) 재단의 이름을 따라 켁망원경이라 명명하였다.

제1켁 망원경은 1992년 완성되었으며, 제1켁 망원경으로부터 85m 떨어진 곳에 건설된 같은 크기의 제2켁 망원경은 1996년에 완성되었다.

주경의 곡면은 쌍곡면이며 초점비(망원경의 초점거리 대 주경의 지름비)는 1.75이다.

주경의 총질량은 13t으로 팔로마산천문대에 있는 지름이 5m인 헤일망원경의 주경보다 약간 가볍고, 

돔의 크기는 30m, 폭 37m로, 헤일망원경의 돔(높이 41m, 폭 41m)에 비해 작다.

36개의 1.8m 반사경은 개별로 움직일 수 있으며 1/400,000cm의 정밀도로 조정된다.

 

 

 

 

 

4. 제임스 클라크 맥스웰망원경

 

영어의 머릿글자를 따서 JCMT라고 약칭한다.

명칭은 영국 물리학자 제임스 클락 맥스웰의 업적을 기려 붙인 것이다

마우나케아산은 해발 4,205m로 서브밀리파와 적외선, 광학 관측에 천혜의 조건을 갖춘 곳이다.

영국(55%), 캐나다(25%), 네덜란드(20%) 3개국이 공동 출자하여 1987년 4월 개소하였고, 연합천문센터(Joint Astronomy；JAC)가 관리, 운영한다.

주경(主鏡)이 15m로 서브밀리파(파장 0.1~1㎜) 관측용 망원경으로는 세계에서 가장 크다.

관측기기로는 SCUBA2(850㎛, 450㎛ 연속체 카메라), RxA(211~272㎓의 싱글 채널 DSB SIS 수신기), HARP(325~375 GHz의 16픽셀 SSB SIS 수신기) 등이 있다.

1987년 첫 관측을 시작한 이래 태양계, 성간 먼지와 가스, 먼 은하 연구에 이용되며, 칼텍천문대와 나란히 놓여 서브밀리미터 간섭계(干涉計)를 구성한다. 이 간섭계가 성공적으로 운영됨으로써 서브밀리미터 어레이(SMA) 등이 추진되었다.

[출처] 두산백과

 

 

 

 

서브 밀리미터 어레이(SMA)