글쓴이 : SOONDORI
영어로는 Hyper-Spectral Imaging Telescope. 샛말 ‘슈퍼 울트라 캡송’보다는 약하지만, ‘슈퍼’보다는 더 강한 느낌의 ‘하이퍼’가 들어갔으니까 누구 말대로 ‘어마무시한’ 머시기.
용도에 맞는 작은 위성 여러 개를 싣고 가서 여기저기 뿌리는 우주탐사 전략이 유행하는 이즈음에, 그 작은 위성에 탑재할 만큼 작고 가벼운 카메라를 만들되 특별한 시선으로 우주를 관찰하려고 한다. 갈릴레오의 망원경처럼 사람이 볼 수 있는 것만 보는 게 아니라, 상당히 넓은 스펙트럼의 광 입자를 수용하고 그것을 스펙트럼 구간별로 세밀하게 분해한 후 재조합하는 것.
여러 개 스펙트럼 관찰 레이어를 모니터 화면 하나에 표현하자면 결국은 아래와 같은 입방체가 될 수밖에 없음. 유럽 우주국(ESA, Europe Space Agency)은 그것을 데이터 큐브(Data Cube)라고 부르고…
(▲ 지구 위 어떤 곳을 스캔한 자료. 표제부 사진 포함 출처 : https://www.esa.int)
(출처 : https://ebrary.net/205101/engineering/introduction_hyperspectral_satellites#google_vignette)
매장된 지구 광물의 은은한 빛을 감지할 수도 있겠고 혹자는 투명한 상태로 날아댕~기는 외계인 비행체가 보이더라는, 카더라 이야기도 있다. 곤충의 시각이나 영화 프리데터의 시각일 수도 있고…
표제부 사진 카메라의 시야각은 50도. 수 나노미터 편차로 가공된, 안쪽으로 살짝 휜 알루미늄 거울을 쓴다고.
“살짝 휘었다”라고 함은… 포물선 렌즈를 이용해서 미약 신호를 최대한 끌어모으자는 것이다. 그러면 Skylife의 접시 안테나, 거대 전파 망원경의 접시와 크게 다를 게 없음.
역시, 홍성대의 ‘수학 정석’에서 처음 본 포물선 그림은, 인간 기술 발전에 지대한 역할을 하고 있더라.
이어지는 키워드는, ‘분광(分光)’, 라만 분광, 스펙트로스코피(Spectrosopy).
분광은 프리즘으로 무지개 빛을 분리해 낸 것에서 출발한다. 광 소자가, 인간이 볼 수 없는 광원 영역 즉, 가시광선 밑과 위쪽 스펙트럼을 볼 수 있으니까 더 많은 정보를 얻을 수 있고… 그런 분광 기술의 중심에 오디오 세상에서 널리 쓰이는 오실로스코프의 FFT 모드나 아예 딴 살림을 차린 스펙트럼 애널라이저의 내장 로직이기도 한 ‘푸리에 변환(Fourier Transform)’이 자리한다.
* 관련 글 : 오디오의 주파수와 푸리에 변환 (1)
“그 천재가 없었으면 우~짤 뻔 한겨?” 대단히 위대한 분.
알루미늄 거울의 배치에 관하여.
TMA(Three Mirror Anastigmat)라는 단어가 거론된다. 아주 작은 이미지 센서(픽셀)를 기준으로, 획득 이미지의 왜곡을 최소화하기 위해서 3개 ‘비점수차(非點收差) 보정’용 반사경을 사용한다고. 하기는… um 단위 픽셀로, 하늘 위 수천 킬로 지점에서, 매우 작은 무엇을 관찰하려면 특단의 대책이 필요하겠다.
(출처 : https://elib.dlr.de/110866/1/2016_Peschel_-_imaging%20spectrometer_ICSO.pdf)
그나저나 대한민국이 무슨 강국이라고 항상 자랑하던데… 우주를 탐사하는 학자나 연구원에게 그들이 필요한 장치를 만들어 줄 대한민국의 중소 전문기업이 있을까? 미쿡이나 유럽에서는 되겠지만.
