[보고서]우주탐사를 위한 행성계 기반 연구

최철성

보고서 정보

주관연구기관

한국천문연구원
Korea Astronomy Observatory

연구책임자

최철성

참여연구자

곽영실 , 이우경 , 이재진 , 황정아 , 박재흥 , 그외 다수 , 김경찬 , 길효섭

보고서유형

연차보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2016-01

과제시작연도

2015

주관부처

미래창조과학부
KA

사업 관리 기관

한국천문연구원
Korea Astronomy Observatory

등록번호

TRKO201600001272

과제고유번호

1711034495

DB 구축일자

2016-05-07

키워드

근지구 우주공간,자기권,방사선대,전리권,고층대,태양미세구조,코로나질량방,행성과학,달과학,소행성,태양계 소천체,편광,지구접근천체,원경,변광천체,외계행성,미시중력렌즈,탐색 관측,광기술,우주용 분광기,적외선 카메라,적외선 천문학,적외선 검교정시스템,별탄생 은하Earth Space,Magnetosphere,Radiation Belt,Ionosphere,Upper Atmosphere,Solar Fine-scale Structure,Coronal Mass Ejection,Planetary Science,Lunar Science,Asteroid Small Solar System Bodies,polarization,Near-Earth Object,Telescope,Variable object,Exoplanet,microlensing,Observational survey,Optics Technology,Spectroscopy in Space,IR camera,IR Astronomy,IR Calibration System,Star-forming galaxy

표 입자의 플럭스가 갑자기 감소하는 dropout 현상을 Van Allen Probe 위성을 통해 관측하였다. 이러한 현상은 강력한 지자기 폭풍 기간 동안 매우 드물게 관측되고 있다.
표 실질적인 자기장 모델(T04 모델)과 쌍극자 자기장 모델(DIP 모델)을 사용했을 때의 확산 계수, 입자 유실률, 자기 지역시(MLT) 의존성
표 2008년 11월 7-8일에 발생한 약한 지자기 폭풍 동안의 THEMIS 위성에서 관측한 수백 keV 전자들의 플럭스 감소와 증가 현상 및 RBE 모델 시뮬레이션 결과 비교 (a) THEMIS 위성 관측 (b) RBE 모델 (파동이 없을 때) (c) RBE 모델 (chorus 파동) (d) RBE 모델 (chorus, hiss 파동)
표 2008년 11월 7-8일에 발생한 약한 지자기 폭풍 동안의 RBE 모델과 LANL 관측 결과 비교 (a,b) RBE 모델 (chorus, hiss 파동) (c) LANL 위성들의 substorm injected particles 관측
표 (왼쪽) PIC 시뮬레이션과 준선형 이론에 따른 시간에 따른 자기장 섭동의 변화 비교, (오른쪽) 위: whistler mode wave, 아래: ion acoustic wave 의 생성
표 (왼쪽) 2000년 6월 8일 발생한 SC 동안 정지궤도에서 GOES 위성에서 관측한 자기장 성분 변화, (오른쪽) T01 모델과 TS05 모델을 사용했을 때 정지궤도 자기장의 변화 비교
표 (왼쪽) 양성자의 시간에 따른 속도 분포 구조의 변화, (오른쪽) 헬륨 이온의 시간에 따른 속도 분포 구조의 변화
표 (왼쪽) 지자기 지수에 따른 상대론적 전자 증가 예측률 (오른쪽) 태양풍밀도와 오로라제트지수에 따른 상대론적 전자 변화 빈도로, 빨간색은 높은 전자밀도가 유지된 기간, 파란색은 낮은 전자밀도가 유지된 기간을 의미한다.
표 (왼쪽) 강한 남쪽 방향 행성간 자기장 기간 동안 및 (오른쪽) 강한 태양풍 속도 기간 동안의 히스 파동 분포
표 CME (왼쪽) 및 CIR (오른쪽)에 의해 유도된 지자기 폭풍 동안의 태양풍 및 지자기 지수 변화 및 히스 파동의 전 지구 분포 모델링
표 오로라제트지수(AE)와 행성간 자기장 남쪽 방향 성분(IMF Bz)를 입력인자로 사용하는 코러스 모델의 두 위도 영역 및 지자기 교란 여부에 따른 모델 결과
표 태양풍 변수 및 지자기 지수에 의해서 개발된 플라즈마권 변화 모델의 성능 비교
표 지역시에 따른 중위도 자력선 평행 전류 밀도의 변화.
표 3대의 스웜 위성 관측을 바탕으로 재구성한, 야간 저위도 상부 전리권 플라즈마 밀도 급상승 현상의 3차원 구조.
표 3대의 스웜 위성이 관측한, 주간 중위도 상부 전리권 플라즈마 밀도 급감 현상의 예.
표 3대의 스웜 위성이 관측한 플라즈마 밀도 모양을 교차 상관법으로 분석하여 전리권 플라즈마의 표류 속력을 구하는 과정.
표 3대의 스웜 위성이 관측한, 야간 상부 전리층 내 자기장 교란의 계절별, 지역별 분포도.
표 챔프 위성이 관측한 중성종 밀도, 플라즈마 밀도 및 일본 GEONET이 관측한 전리권 총전자량이 동시에 발견한 전리권/열권 교란 현상 예.
표 Jicamarca ISR 로 관측한 플라즈마 표류 속도 및 방향 (왼쪽은 2000년 4월 13일이고 오른쪽은 2002년 11월 11일). 빨간색은 동쪽 방향, 녹색은 서쪽 방향 성분의 플라즈마 운동을 나타내며 검은색은 플라즈마가 불균일하게 분포하는 곳이다. 17시와 18시 부근에서 대규모로 발생하는 vortex 형태의 플라즈마 운동을 관찰할 수 있다.
표 (위) 2000년에서 2002년까지 Jicamarca ISR로 관측한 플라즈마 표류 속도와 방향의 평균값. (아래) 17시부터 21시 30분 (지방시) 사이 플라즈마의 동서방향표류 속도의 고도 변화이며 파란색은 incoherent 지역, 노란색은 coherent 지역의 관측값이다. 마찬가지로 17시와 19시 사이에 대규모 플라즈마 vortex를 관측할 수 있으며 coherent 지역, 즉 플라즈마가 불균일하게 분포한 지역 내에서 특정한 방향 없는 플라즈마 운동을 볼 수 있다.
표 2013년 4월 7일 관측한 FAI의 지방시와 고도에 따른 (a) 신호대잡음비, (b) 도플러 속도 그리고 (c) 스펙트럴 위드 분포. Postsunset, nighttime, presunrise, 그리고 postsunrise field-aligned irregularities (FAIs)는 각각 검은 박스로 표시하였다.
표 (a) F10.7 지수와 총 관측일. 각 계절 (b)-(e) 봄, 여름, 가을, 겨울에 따른 postsunset (빨간색), nighttime (파란색), presunrise (노란색), 그리고 postsunset (녹색) 의 발생율.
표 2009년 4월 21에 C/NOFS 위성(왼쪽)과 CHAMP (오른쪽) 위성에서 관측한 전자밀도 비교.
표 EPBs (검은선)와 PRE(빨간선), 그리고 DE3 temperature (파란선)에서 추출한 계절별 wave-4 component의 크기 비교.
표 (a–h) 태양활동주기의 상쇠기인 2001-2008년도 동안, 태양풍속도(Vsw), 태양풍동압력(dyn), 오로라제트지수(AE), 방사선 잡음 흡수도(CNA), PMSE의 주기 성분석 그래프
표 2001-2008년도 PMSE와 Vsw(빨간색), CNA(노란색), AE(파란색), 그리고 온도와의 상관관계
표 일본 Shigaraki에서 (a) 달과 구름이 없는 날의 총 관측 시간과 (b) 파동 발생의 월 변화.
표 Shigaraki에서 관측한 대기 중량파의 특성 (2004-2005). (a) 원점을 중심으로 나타낸 속도 벡터. 대기 중량파의 (b) 겉보기 수평 파장(km), (c) 위상 속도 (m/s), 그리고 (d) 주기 (min)를 나타낸 히스토그램.
표 12개 고속태양풍에 대해, 태양풍 속도가 450 km/s을 넘어갈 때를 시점 (세로점선)으로 5일 전과 15일 후까지 기간을 그림.
표 Ca 8542Å line wing 과 Hα line wing 파장에서의 연속 이미지 (위)와 “B”지점에서 다른 파장대의 밝기 변화 (왼쪽 아래)와 밝기와 시선방향 속도의 진동 비교(오른쪽 아래)
표 (a-d) SDO/AIA 131 채널 영상.
표 (a) AIA 171 채널 관측 자료를 활용한 동적 차영상에 드러난 코로나 아케이드 루프. (b) AIA 171(녹색)과 94(빨간색) 채널 결합 영상. (c) Learmonth 동적 전파 스펙트럼. F와 H는 type II 전파 폭발의 기본과 2차 배진동 밴드임.
표 Hα +0.8Å에서 관측한 흑점 영상. 본암선광(UFs)이 나타난 위치를 모두 추적하여 녹색 선으로 표시. UFs가 주로 나타나는 지역은 암부와 반암부의 경계 근처와 light bridge(LB) 구조물 위, 그리고 umbral dots(UDs) 무리 근처로 국한됨을 볼 수 있음.
표 시선방향 속도의 시간-거리 맵. 적색과 청색은 각각 3km/s로 하강과 상승 속도이다(위, 중간). Hα 선의 contrast profile (아래).
표 Dutch Open Telescope를 통해 상세하게 제시된 활동영역 11087의 시선속도 맵.
표 SPE의 10개의 에너지대역의 가속 시작시각(red circles)과, 플레어의 X-선 플럭스(검은 실선)의 비교.
표 각 그룹별 에너지 스펙트럼의 시간적 변화. 빨간 선에서부터 시작하여 파란 선까지 각각 5분의 시간 간격으로 11개의 시각에서의 평균값. 검은 선은 비교를 위하여 그린 42개의 모든 이벤트의 평균.
표 Hα 영상에서 관측된 꼬이지 않고 분출되는 제트(노란 타원). 영상 크기는 32″×17″ (each division = 1″)이다. L1과 L2는 플레어 발생 전에 존재하는 Hα 루프이다. 두 루프의 자기 재결합은 꼬이지 않은 제트와 two-ribbon 플레어, S 모양으로 꼬인 자기플럭스 로프를 발생시켰다고 예상된다. 초록색 타원은 PIL로 움직이는 자기력선의 움직임을 나타낸다.
표 플럭스 루프의 상층부분, 다리부분, 어두운 레인의 시간에 따른 물리량 변화. 파란색과 빨간색 화살은 약하고 주된 루프의 밝아짐 현상을 나타낸다. 마지막 그림은 어두운 레인 내부의 BT 세기를 나타낸다.
표 흑점의 진화 단계에 따른 세 구조물(상: pore, 중: transitional sunspot, 하: mature sunspot). 좌측부터 밝기, 자기장세기, 시선속도 이미지를 나타낸다. 등고선은 각각 본영과 반영의 경계를 나타낸다.
표 각 그룹의 SPE와 연관 플레어, CME 및 가속 발생 위치의 특성.
표 플레어 현상 중 관측된 자속다발(flux rope)의 변화 양상을 (위) 및 LASCO C2로 관측된 코로나질량방출 현상 (아래)
표 학술회의를 위한 내외부 현수막, 배너 및 프로그램 포스터
표 APSPM 참석자들을 위한 식사 및 Excursion 티켓
표 학술대회를 위한 공지, 등록 등 제반과정을 수행하기 위해 제작한 웹사이트
표 관측파장 4436Å에서의 최대편광도(왼쪽)와 편광자료와 측광자료를 이용하여 추정한 달의 입자크기 지도(오른쪽)
표 월면 위도에 따른 입자크기 개수분포도. 붉은색과 파란색 실선은 각각 달의 고원과 바다.
표 자기장특이지형 영상(왼쪽)과 이 지역의 편광자료 분석영상(오른쪽)
표 왼쪽부터 다중산란, 단일산란, 다중산란과 단일산란이 혼합된 빛의 위상각 비율영상
표 위도에 따라서 나타나는 성숙도의 비등방성을 나타낸 관측자료예시(왼쪽)와 이 현상을 설명하기 위한 우주환경의 위도에 따른 영향을 모식화한 그림.
표 소행성 5189 (1990 UQ), 53426 (1999 SL5), 385186 (1994 AW1), 그리고 436724 (2011 UW158)의 광도곡선
표 소행성 161989 (1978 CA)와 140288 (2001 SN289)의 phase coverage diagram.
표 소행성 4183 (1959 LM), 4953 (1990 MU), 7335 (1989 JA), 6239 (1989 QF), 11405 (1999 CV3), 103067 (1999 XA143), 23187 (2000 PN9)와 159504 (2000 WO67)의 phase coverage diagram
표 소행성 68216 (2001 CV26), 380981 (2006 SU131), 4015 (1979 VA), 136617 (1994 CC), 12923 (1999 GK4), 89830 (2002 CE), 416186 (2002 TD60)와 85274 (1994 LY)의 phase coverage diagram
표 DEEP-South SDS S/W 구성도
표 HQ 시스템에 탑재된 스케줄러 시스템의 구성도
표 DEEP-South 주 모니터링 화면.
표 스케줄링 모니터링 화면
표 DR 시스템의 상태 정보를 보여주는 DR 모니터링 화면
표 각 관측소별 대상 소천체와 비교성의 광도를 나타낸 광도곡선 표시창
표 HQ – 자료처리 S/W와 연계된 DRCM 연결 구성도
표 소행성 회전 분석 프로그램인 ASAP의 자료처리 흐름도
표 대용량 자료의 고속병렬처리를 위한 KAIROS 컴퓨팅 클라우드 시스템 구축
표 DAGMan 웹 인터페이스를 통한 대용량 자료처리 태스크 실행 및 제어
표 대용량 자료처리를 위한 컴퓨팅 클라우드 시스템 (KAIROS) 및 서비스 구성도
표 KAIROS 클라우드 시스템 자원 구성 현황
표 DEEP-SOUTH 가상 클러스터 프로비저닝 및 환경 (280 코어, 208 기가바이트 메모리)
표 HTCondor 스케쥴러 연동 유연한 가상자원 프로비저닝 흐름도
표 DAGMan 워크플로우 처리 개념 예제
표 DAGMan 실행을 위한 dag 파일 및 관련 쉘 스크립트 예제 (A→BC→D의 순차적인 실행 단계 예제이며, 실행 세부단계는 HTCondor 작업 스크립트로 구성됨. 또한 각 세부단계에서의 사전/사후 처리를 담당하는 스크립트를 작성할 수 있으며, 각 세부단계에 다양한 입력 파라미터 설정이 가능함)
표 로컬자료처리(MODP) DAG 워크플로우 템플릿 (modp.dag)
표 로컬자료처리(MODP) 세부단계에서의 단일 CPU 코어에서 수행되는 작업 스크립트 (modpCore.condor)
표 정밀자료처리(ASAP) DAG 워크플로우 템플릿 (asap.dag)
표 정밀자료처리(ASAP) 자료처리 첫 번째 세부단계 작업 스크립트(moduleA.condor)
표 정밀자료처리(ASAP) 자료처리 두 번째 세부단계 작업 스크립트(moduleB.condor)
표 DRCM 연동 워크플로우 실행 제어를 위한 DAGMan 웹 인터페이스
표 로컬자료처리, 정밀자료처리 워크플로우 상태 흐름도
표 주기 분석 시뮬레이션 결과. 가상 자료(한개/여러개 천문대, 1일/3일/15일 밤 관측)를 사용한 파워스펙트럼(Breger 2000).
표 맥동변광성 16 (EN) Lac 국제공동관측 논문의 첫 페이지.
표 Kepler RRc 변광성에 대한 연구 논문 표지부분.
표 알려진 RRc 변광성의 P2/P1 주기비.
표 KIC 5520878의 주기분석 결과. (Q1 자료만 사용한 결과). 아래 두 개는 f1항을 제외한 순차적 주기분석 결과이다.
표 4개의 RRc 변광성에 대한 주기분석 결과. Q0+Q1 자료 사용. f1과 f1의 harmonic 항을 제외한 결과이다.
표 KIC 5520878의 추가적인 주기분석 결과. Q1 – Q10의 자료 사용.
표 산개성단 M34영역의 변광성 연구에 대한 발표논문.
표 산개성단 M34의 관측 영역과 변광성 분포.
표 28개 변광성에 대한 물리량.
표 맥동변광성과 식쌍성의 V와 B등급 비, AV/AB.
표 색-등급도 상에서 각 변광성의 분포.
표 γ1 Leonis 시선속도(2003-2009)
표 r1 Leonis b 의 궤도.
표 102 α Ari b의 궤도.
표 103 α Per 시선속도(2005-2011).
표 104 ε CrB b의 궤도.
표 105 HD 66141 시선속도(2003-2011).
표 106 σ Per의 위상그림.
표 β Cnc, μ Leo, β UMi 의 위상그림.
표 Radial velocity measurements for Tau from the seven data sets
표 Distribution of planetary companions between the stellar radii and declinations as of July 2015. Closed circles are known exoplanets,and open circles denote the locations of new four exoplanets HD 12648,8 UMi, HD 11755, and HD 24064 (left to right). The horizontal dotted lines indicate a declination of 70°.
표 NISS 선형분광필터 자료 (왼쪽 위), 선형분광필터 (왼쪽 아래)와 SPHEREx에서 디자인 중인 4개의 선형분광필터의 밴드 영역과 배치도.
표 NASA SMEX 미션에 대한 SPHEREx의 제안서(왼쪽)와 1차 선정 결과에 대한 NASA의 보도자료(오른쪽).
표 단파장대(0.75~1.32μm)와 장파장(4.12~4.83μm)에서의 선형분광필터 투과율.
표 검교정을 시험할 IR용 collimator와 평탄 광원을 만들어주는 적외선 적분구.
표 WFIRST 프로젝트 우주망원경 상상도.
표 WFIRST의 주요 과학임무.
표 WFIRST 보고서 (좌)와 NASA로부터 Phase-A 참여에 대한 공식서한
표 우주론/외부은하 연구를 임무로 하는 WFIRST의 광역 탐사관측(빨간점)과 기존의, 또는 계획 중인 근적외선 탐사관측의 비교.
표 WFIRST의 넓은 시야는 한번 관측으로 약 백만 개의 외부 은하를 찾을 수 있다.
표 HiZ-GUNDAM의 상상도.
표 고적색이동에 있는 GRB의 시간에 따른 밝기 및 관측 가능성.
표 근적외선 망원경과 비축 광학계 모습.
표 FIMS(왼쪽)와 NISS(오른쪽)의 광학설계.
표 분광분해능의 개념 및 분광분해능.
표 반사 회절격자를 사용할 경우의 광학사양 도출.
표 광학 사양을 만족시키는 회절격자 후보 선정의 예.
표 Littrow Condition의 레이아웃 - 반사격자 (X, Y plane).
표 Littrow Condition의 레이아웃 - 반사격자 (X, Z plane).
표 Echellogram 계산 (Reflection Grating)
표 Echellogram (Reflection rating)
표 담금회절격자를 사용할 경우 광학사양 도출.
표 Littrow Condition의 레이아웃 - 담금격자 (X, Y plane).
표 전천 (좌)과 극지점(우)에 대한 관측 빈도수.
표 적외선 우주배경복사 요동에 대한 기존 관측 결과와 진행 중인 프로젝트의 기여도.
표 초신성 잔해에서 검출된 H2(좌)와 [FeII] (우) 방출선의 모습 (Koo et al. 2009).
표 은하면에 대한 [FeII] 라인 탐사 (Lee et al. 2014).
표 황도광 관측결과에 대한 모델링(왼쪽)과 그 차이 성분에 대한 특징들(오른쪽).
표 그룹 은하 종족에 따른 별생성 밀도에의 기여도 (Popesso et al. 2015).
표 Lyman-α blob(왼쪽)와 Lyman-α blob에서 HST 관측을 통해 확인된 은하들.

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