수요일, 2월 05, 2014

쌍안경으로도 관측가능한 소행성 두개(Ceres, Vesta) 그리고 탐사선 Dawn

쌍안경으로도 관측가능한 소행성 두개(Ceres, Vesta) 그리고 탐사선 Dawn

화성과 목성 사이에 "행성"이 되려다가 만 잔해들이 띠를 이루고 있는데 소행성(asteroid)이라고 하죠. 성분들도 다양해서 돌덩어리, 어름덩어리, 금속덩어리 등등 이라고 합니다. 지구의 물의 기원이 이 소행성 중 어름 덩어리가 충돌해 생긴 것이라고도 하는 군요. 가끔 이 잔채들은 인근 행성들의 인력에 끌려 충돌하기도 하는데 달의 분화구가 그 흔적일 것이라고 합니다. 작은 것들이 지구로 떨어져 유성이 되기도 하죠. 만일 큰 덩어리 였다면 대재앙이 될 터이구요. 지구의 공룡시대를 끝내게 된 대재앙의 원인이 바로 커다란 소행성 덩어리가 지구랑 충돌한 때문이라고도 합니다.



대개 이 잔해들은 크기가 작아서 어지간한 망원경으로 잘 보이지 않지만 그 중 큰 것은 쌍안경으로도 보인다고 합니다. 올해(2014년) 쎄레스(Ceres)와 베스타(Vesta)라는  큰(반사면적이 넓을 테니 밝은) 소행성 두 개가 볼거리 대상이라고 합니다. 그 이유는 지구에 접근한다 던가 충돌할 우려가 있다는 그런 감각적인 것은 아니고 둘이 가까와 진다는 군요. 그래서 쌍안경으로 두 소행성을 동시에 볼 수 있다는 겁니다. 별 것 아니지만 그래도 17년만에 일어나는 현상이라니 기회가 되면 올려다 보기로 하지요.

관련기사:
http://www.skyandtelescope.com/observing/home/Ceres-and-Vesta-in-2014-243533241.html

쎄레스와 베스타의 2014년 (소형 화물차 아닙니다 -.-)

가장 밝은 소행성, 쎄레스와 베스타는 서로 멀리 떨어져 있지만 17년 마다 접근하는데 올해가 바로 쌍안경(또는 시야각이 넓은 망원경)으로 두 소행성을 한번에 관측 할 수 있는 기회. 베스타의 공전 주기는 3.63년, 쎄레스는 4.6년 가량되는데, 쎄레스가 베스타의 주기를 따라잡아 가까와 지는 것. 두 소행성은 짝지어 처녀 자리(Virgo)를 지나갈 것. 이때 시야각 거리는 몇도 이내.

미국 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 "다운(Dawn)"이 2011-2012년사이 13개월 동안 베스타 소행성 궤도를 선회하며 탐사하다 쎄레스가 다가오자 탐사 대상을 바꾸기 위해 베스타 궤도를 이탈 했다고. 이 탐사선은 2015년 쎄레스 궤도 진입 예정.

http://www.skyandtelescope.com/community/skyblog/newsblog/Dawn-Bids-Vesta-Adieu-168789236.html

탐사선을 보낸 것을 보니 이 소행성이 주목받을 만한 구석이 있는 모양. 어쨌든 그 먼곳까지 지름이 500여 키로 미터 밖에 않되는 작은 소행성 탐사를 위해 우주선을 보내고 인접 소행성으로 탐사대상을 바꾸고 궤도 선회시키고 사진찍어 보내고.. 과학기술 만세!! ㅎㅎㅎ

두 소행성은 2014년 1월 새벽 녘에 보이다 4월 초가 되면 저녁 밤하늘에 떠서 관측하기 좋을 것임. 베스타는 4월 13일에 5.8등성, 쎄레스는 4월 15일에 7등성으로 가장 밝게 관측될 예정. 베스타의 크기가 쎄레스의 60%정도로 작지만 밝은 이유는 태양에 4천만 마일 가량 더 가깝고 표면이 매끈해서 태양 빛 반사율이 높기 때문.

두 소행성이 가장 가깝게 접근하는 때는 7월 5일경으로 각거리 10아크 분(1분=1/60도 ). 하지만 이때 쯤이면 상당히 어두워 질때라서 칠흑같이 어두운 관측 조건이 좋아야 할 것임.

두 소행성의 관측지점
http://media.skyandtelescope.com/documents/Web_Ceres_Vesta_2014.pdf



날짜별 밝기 표

날짜쎄레스베스타
2월 1일, 20148.27.2
3월 1일, 20147.86.6
4월 1일, 20147.15.9
5월 1일, 20147.26.0
6월 1일, 20147.86.6
7월 1일, 20148.47.1
8월 1일, 20148.87.4
9월 1일, 20149.07.7


* 처녀 자리(Virgo)의 스피카(Spica) 찾기

***************

소행성 탐사선 "Dawn"은 2007년 9월에 발사되었습니다. 궤적을 보면 교묘하게 베스타에서 쎄레스로 옮겨가도록 임무가 잡혀 있군요.


지구에서 소행성까지 직접 가려면 에너지가 너무 많이 소요되겠지요. 사람이 타고 있는 것도 아니고 천천히 경제적으로 가기 위한 방법으로 행성의 도움을 받고 항행하는 방식을 취하고 있습니다. 이 탐사선의 발사이후 궤적을 보시죠.




지구에서 발사되고 에너지(관성을 포함해서)가 아직 남아 있을 때 서둘러 지구 궤도를 떠나 태양을 중심으로 공전하는 화성의 궤도에 붙습니다. 탐사선은 지구의 인력권을 벗어나는데 가장 많은 에너지를 소모했을 겁니다. 화성의 공전 궤도에 이를 때쯤이면 거의 에너지가 떨어져 화성 공전속도보다 느렸을지도 모르죠. 하지만 화성의 중력에 끌려 천천히 화성에 접근합니다. 화성의 공전속도에 근접하게 가속되겠군요. 속도가 조금이라도 빨라진 다는 것은 관성 에너지를 갖게 된다는 뜻이구요. 화성 중력 영향권에서 한동안 따라 돌면서 목표를 향해 이탈할 기회를 노립니다. 탐사선은 화성의 위성이되어 도는 것이 아니라 공전궤도를 따라가는 겁니다. 화성의 위성 궤도에 진입해 유지하려면 속도가 엄청 빨라야 하고 에너지도 많이 듭니다. 소행성 탐사선이 불필요하게 화성의 위성궤도에 진입하여 에너지 소모할 필요가 없죠. 목표인 베스타 소행성의 궤도에 맞춰 화성을 탈출합니다. 한동안 베스타를 탐사하다 쎄레스가 가까이 올 무렵 궤도를 옮겨가는 것이죠.

우주에는 만유인력과 관성력이 지배합니다. 공기처럼 밀도가 높은 방해물이 없으므로 마찰에 의한 장애는 없죠. 움직이던 탐사선은 계속 가는 겁니다. 하지만 멀리 떨어져 있을 망정 무게를 지닌 물체(별이는 행성이든)의 중력에 의해 끌려가겠지요. 탐사선이 지구를 떠나기 어려운 것은 워낙 지구 중력이 쎄기 때문입니다. 일단 지구와 멀리 떨어져 중력의 영향을 벗어났더라도 태양의 인력에 영향을 받아 끌려가지 않으려면 공전 속도를 유지해야 하죠. 더구나 다른 행성으로 가기위해 공전 반경을 더 넓혀 가려니 에너지가 필요한 것입니다.

탐사선의 항행 일정을 보니 2007년 9월 지구를 떠난지 15개월 만인 2009년 2월에 화성 영향권에 들어갑니다. 다시 일년 반만인 2011년 7월에 소행성 베스타에 접근하는 군요. 시간은 오래 걸리지만 최소의 에너지로 행성간 항행을 하려니 엄청난 궤도 계산과 자세 제어가 이뤄지겠군요. 탐사선은 소행성에서 뭘 보고 있을까요? "Dawn" 탐사선의 홈 페이지를 방문해 보시죠.

  
소행성에 뭐 볼것 있다고 갔을지는 모르지만 무엇보다도 장기적인 계획을 세우고  탐사를 진행하는 그들의 끈기와 인내가 부럽습니다. 임기가 끝나기전 실적을 내겠다고 엄하게 과학자들 볶아대고 멀쩡한 기술자들 사기꾼으로 몰아가는 우리네랑은 달라도 너무 다릅니다. 연말 실적에 따른 상여금에 울고 웃는 우리네 신세에 어디 몇년 계획이 가당키나 하겠습니까. 집념을 가진 과학기술자는 괴짜 취급하면서 과학입국이니 기술보국이니 그런 상투적인 말을 들을 때마다 괜시리 심술이 납니다.

비행기 공작: 1호기 Ready To Fly!

비행기 공작: 1호기 Ready To Fly!

일전에 차린 비행기 공장에서 1호기가 완성되어 첫비행 대기중입니다.

비행기 공작: 새해 새로 시작한 사업 ^^



화요일, 2월 04, 2014

Practicing Astronomical Sketch on iPad

Practicing Astronomical Sketch on iPad

천체 스케치 하기전에 연습삼아 그려봤습니다. 아이패드에서 그려본 것인데 실제 천체 스케치에도 가능할지는 모르겠군요.





아직 관측 실력이 미천하여 천체 스케치는 요원하고 책보며 공부만 하고 있습니다. 요즘 열심히 일고 있는 책... Astronomical Sketching A Step-By-Step Introduction (2/3가량 번역 완료)

* 천체 스케치에서 달 그림자나 성운기를 표현할때 찰필(blending stump, tortillon 또띠용)으로 연필의 흑연가루를 살살 뭉개는 효과가 유용한데 전자그림판에서는 이 효과 내기가 아주 어렵네요. 흑연을 뭍히는 양을 조절하고 필압을 가감해야 하는데 아이패드 처럼 디지털 장치에서는 이런 아날로그적인 조작을 하려니 연필 사용 개념을 근본적으로 바꿔야 겠어요.

뭉개기 연습의 결과 입니다.



그리기 앱은 "두들 페이퍼" 무료버젼 입니다. 연필 도구가 있는데 RGB로 명도를 변화해 가며 덧칠 했습니다. 일반 연필이나 찰필의 경우 덧칠 할 수록 흑연이 더 묻게되어 탁해지는데 전자 그림의 경우 덧칠이 꼭 탁해지는 것은 아닙니다. 진하게 그리고 엷은 연필로 덧칠해서 오히려 밝게 하고 다시 약간 진하게 덧칠 하기를 반복 했습니다. 정전 고무가 달린 뭉툭한 펜을 사용 했는데 필압이 적용되지 않습니다. 그리기 앱에서 펜이 움직이는 속도에 맞춰 칠해지는 농도가 달라지게 되어 있지만 때론 세밀하게 뭉개야하는 천체 스케치에서는 오히려 방해만 되는 군요. 차라리 RGB 조절을 잘 해서 천천히 뭉개는 편이 뭉개기 효과에 편하네요.  지우개로 흑연 "떠내기"도 명도 높인 가는 연필 도구로 찍어냅니다.

갤럭시 노트에 와콤 펜이 딸려 있는데 필압 조절이 된다는데 이를 제대로 지원하는 앱이 있는지 모르겠군요. 저는 그냥 이동전화기와 아이패드 1 사용자라서... ^^;

SkyWeek 2월 3일-2월9일까지, 큰개와 작은개 자리, 시리우스와 프로씨온

SkyWeek 2월 3일-2월9일까지, 큰개와 작은개 자리, 시리우스와 프로씨온

영어공부 한다고 자막 달기 2번째 입니다. 역시 공부는 재미로 하는게 답입니다. 지루하지 않고 머리에 쏙쏙 들어오죠. ㅎㅎㅎ 중간에 잘 안들리는 문구가 있는데 혹시 아시면 알려 주세요. 수정할께요. ^^



이번 주에 관측할 천체는 큰개(Canis Major, 캐니스 메이져, Canis는 라틴어로 개, 고대 그리어로 뭐라하는지 동영상을 보세요)와 작은개(Canis Minor) 자리 입니다. 이 별자리는 겨울의 대표 별자리 오리온의 왼쪽에 있습니다.

밤하늘을 보면 밝게 눈에 띄는 별이 관측됩니다. 그별마다 별자리에 속해 있죠. 별자리는 예로부터 천문학자들이 임의로 구획지은 것이라고 합니다. 밤하늘을 즐길 때 별에 대해 알면 되지 누군가 임의로 그어놓은 별자리를 꼭 알아야 할 것은 없다고 합니다만 기왕이면 알면 좋죠. 옆사람에게 으쓱대며 얘기해줄 수 있구요. 왕년의 최고 인기였다는 유명 변사 저리가라 일겁니다. 취미란게 뭐 있나요? 폼 잡는거죠. ㅎㅎㅎ 임으로 그어놓은 것이긴 하지만 별을 지칭할 때 별자리를 참고로 말하니 취미가라면 별자리 몇개쯤은 알아 두면 좋겠습니다.

2월 저녁 9시쯤 남쪽을 바라보면 중간쯤에 오리온이 보일 겁니다. 워낙 밝은 별로 구성된 별자리인데다 뚜렸해서 누구나 금방 알아채는 별자리죠. 남쪽을 바라보고 있으면 왼쪽이 동쪽입니다. 하늘이 동에서 서로 돌아갑니다.  오리온이 앞서고 뒤를 이어 개 두마리가 따라 다니는 겁니다. 오리온은 두마리의 사냥개를 가진 사냥꾼입니다.

큰개 자리의 가장 밝은 별이 바로 "시리우스" 입니다. 북반구에서 태양을빼면 가장 밝은 별이죠. 작은개 자리의 가장 밝은 별은 "프로씨온"입니다. 프로씨온은 태양에서 가까운 별로 맨눈으로 볼 수 있는 네번째로 가까운 별입니다. 두번째 세번째 가까운 별은 어둡기 때문에 맨눈으로 볼 수 없죠. 시리우스와 프로씨온의 닮은 특징으로 각각 백색왜성과 쌍성계를 이룬다고 하네요.

오리온의 발 아래에 "에리다누스(고대 그리스어에서 강-river-을 대표하는 말이라는 군요)" 별자리가 길게 흘러내립니다. 지평선 가깝게 떠서 맨눈으로 보기는 좀 어렵습니다. 이별의 네번째 밝은 별(엡실론 에리다니)이 있는데 밝기가 변하는 모양입니다. 변광성이 아니라 과학자들의 연구에 의하면 태양계처럼 행성을  지녔다는 군요. 우리 은하계에 행성을 지녔을 것으로 추정되는 별들이 상당히 많다고 합니다.

별자리에서 밝기순으로 고대 그리스어 알파벳 문자를 부여 합니다. 옛날에 정한 것이라 밝기가 일치 하지 않지만 지금도 그대로 사용한다는 군요. "엡실론 에리다니(Epsilon Eridani)"는 에리다누스 자리에서 다섯 번째 밝은 별이죠. 엡실론(Epsilon, ε)은 알파벳 네번째 문자입니다. 이참에 고대 그리스어 알파벳도 외워 보실까요?

http://en.wikipedia.org/wiki/Greek_alphabet

알파 α, 베타 β, 감마 γ, 델타 δ, 엡실론 ε, 제타 ζ, 에타 η, 쎄타 θ, 이오타 ι, 카파 κ, 람다 λ, 뮤 μ, 뉴 ν, (크)사이 ξ, 오미크론 ο, 파이 π, 로 ρ, 시그마 σ, 타우 τ, 입실론 υ, 파이 φ, 치 χ, (프)사이 ψ, 오메가 ω....

그러고 보니 우리 전자쟁이에게도 익숙한 문자가 꽤 많군요. hihi~

아참... 그리고 천체가 항상 동에서 떠서 서로 지는 것은 아닙니다. 특히 태양계의 내행성(수성, 금성)이나 달의 경우 초저녁 부터 서쪽에서 보이기도 합니다. 그렇다고 서쪽에서 뜨는 것은 아닙니다만.... 자세한 내용은 지난주 SkyWeek 편을 참조하세요.