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일반지구과학 및 실습 Ⅰ
7 주 차 천 문 관 측 기 기
- 간 단 한 망 원 경 의 역 사 -
1608년 망원경이 개발되기 시작한 이후 400여년동안 엄청난 발전을 해왔다
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2. 간단한 망원경의 역사
망원경은 17세기에 처음으로 개발되어 사용되기 시작한 이래
엄청난 발전을
거듭해왔다
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망 원 경 의 변 천 사
16개의 망원경을 통해 살펴보는 망원경 발달과정:
• 갈릴레오에서 시작해서 뉴튼 그리고 허블에 걸치는 위대한 천문학자들의 창의적인 사고가 최첨단
관측기기의 개발에 크게 기여
• 가시광선 영역에서 감마선 영역까지의 관측 영역이 넓어짐
• 지상망원경에서 우주망원경까지 다양한 망원경들이 개발
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2 . 1 리 퍼 쉐 이 가 최 초 로 망 원 경 을 특 허 등 록 하 다
Hans Lippershey
• 네델란드 안경 제작 기술자
• 1608년 망원경 특허등록
• 오목대물렌즈와 오목접안렌즈로 구성
• 3배 확대가능
• 확대경(looker)라 부름
• Jansen이라는 안경공이 먼저 개발했다고 하지만 특허등록은 리퍼쉐이가 먼저해서 망원경이 최조의 망원경으로 여겨짐
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Galileo Galilei
• 리퍼쉐이 망원경보다 20배 더 확대할 수 있다
• 망원경으로 우주를 관측한 최초의 천문학자
• 달의 분화구, 달의 위상과 은하수를 관측
• 토성고리, 흑점 그리고 목성의 위성들을 관측
• 코페르니쿠스의 태양중심설이 옳다고 주장하여1642년 가택연금
•
2 . 2 갈 릴 레 오 가 최 초 로 망 원 경 으 로 우 주 관 측 을 하 다
https://youtu.be/K6AHDhmJXKo
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Johannes Kepler
• 케플러는 1611년 두개의 볼록렌즈로 구성된 망원경을 제작
• 배율은 높였으나 상이 도립
• 현대광학의 창시자로 불림
• 전반사의 성질도 발견
2 . 3 케 플 러 식 망 원 경 이 1 6 1 1 년 에 개 발 되 다
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Christian Huygens
• 호이겐스는 1655년 DIY 망원경으로 행성들과 태양계를 관측
• 경통이 없는 망원경을 개발함 (3.7m길이)
• 토성을 돌고 있는 밝은 위성을 발견하여 토성의
위성(Saturni Luna)라고 명명했는데, 1847년 허블이 타이탄으로 재 명명
• 토성을 자세히 연구하여 토성의 고리형태에 대해 최초의기록을 남김
2 . 4 호 이 겐 스 가 타 이 탄 을 관 측 하 다
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Isaac Newton
• 1668년 거울을 이용하여 빛을 모으는 반사망원경을 최조로 개발
• 갈릴레오를 비롯한 많은 사람들이 반사를 이용하여 빛을 모으는 가능성을 언급한바 있다
• 뉴턴망원경의 장점
• 색수차가 없다
• 제작비용이 싸다
• 시스템 제작이 간단하다
• 시야가 넓다
• 이동이 쉽다
2 . 5 뉴 턴 이 최 조 의 반 사 망 원 경 을 개 발 하 다
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Chester Hall
• 1733년에 색지움렌즈를 개발하여 망원경제작
• 6.5cm직경의 50cm초점거리인 굴절망원경
2 . 6 홀 이 굴 절 망 원 경 의 색 수 차 문 제 를 해 결 하 다
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William Herschel
• 1789년 12m길이의 뉴턴식 반사망원경 제작
• 청동반사경의 낮은 반사효율 문제를 주경을 약간 기울여서 관측자가 직접 보는 것으로 해결
• 당대 최대망원경이었으나 여러가지 문제점으로 인해 6m길이의 망원경으로 천체관측
• 2m길이의 6인치(15cm)망원경을 주로사용(←)
• 목성형 행성들의 위성들을 발견
• 토성의 위성, 타이탄
• 천왕성
• 천왕성의 위성, 오베론
• 토성의 6번째위성과 7번째 위성을 발견
2 . 7 최 초 대 형 망 원 경 이 제 작 되 다
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Earl of Rosse
• 1840년대 초에 직경 1.8m 대형망원경제작
• 성운관측
• M51성운의 나선팔을 최조로 관측
• 1908년까지 관측에 활용
• 1990년에 리모델링
2 . 8 1 8 8 0 년 대 에 대 형 망 원 경 의 시 대 가 열 리 다
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Ellery Hale
• 1897년 Charles T. Yerkes의 후원으로 위스컨신주의 윌리암스 베이 (Williams Bay)에 여키스천문대 건림
• 당대 최고크기인 102cm직경의 굴절망원원
• 망원경과 천문대는 과학과 예술의 실제 융합체가 되어 천체물리학의 탄생지가 됨
• 대형망원경은 렌즈보다 거울을 사용해야 한다고 천문학자들이 최종적으로 인정하게 됨
• 허블, 챤드라세카, 스트루베, 퀴퍼 와 칼세이건등이 이망원경으로 관측
2 . 9 한 계 를 넘 어 서 다
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Karl Guthe Jansky
• 1930년대 초 다이폴 안테나를 이용하여 20.5MHz의 전파신호를 관측
• 우리 태양계밖에서 나온 배경전파신호임이라고 추정
• 궁수자리에서 나오는 전파원 Grother Reber
• 1937년 9m직경 접시안테나로 전파관측
• 우리은하에서 전파가 방출됨을 확인
• 고주파관측으로 외부전파원을 관측하는 전천탐사
2 . 1 0 전 파 망 원 경 이 탄 생 하 다
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Sir Bernard Lovell
• 1957년에 Jodrel Bank에 76m 직경 접시안테나로 전파원 관측
• 운석, 퀘이사, 펄서연구에 중요한 역할
• 우주시대가 시작하면서 우주선의 궤적을 추적
2 . 1 1 전 파 망 원 경 의 새 시 대 를 열 다
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HST (Hubble Space Telescope)
• 1990년 발사된 아주 유연성있는 관측가능한 대형 우주망원경중 하나
• 지구대기권 방해를 받지 않고 항성과 행성에 대한 아주 선명한 영상제공
• 2.4m직경 반사망원경으로 근자외성, 가시광선, 근적외선영역의 관측
• 2030년까지 우주궤도에서 활동예정
2 . 1 2 허 블 우 주 망 원 경
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Compton Gamma Ray Observatory (CGRO)
• 1991년 발사된 아주 혁신적인 우주망원경
• 20 keV – 30 GeV영역의 감마선 관측
• 한 우주망원경에 X-선과 감마선을 관측할 수 있는 4개의 망원경을 보유
• 2000년 6월에 궤도를 이탈할때까지 관측
• HST와 함께 NASA의 대형우주망원경의 하나로 인정
2 . 1 3 우 주 망 원 경 의 새 로 운 장 을 열 다
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W.M. Keck Observatory
• 하와이 마우나케아에 설치된 세계에서 두번째 큰 쌍둥이 광학망원경
• 1977년에 제안되어 1990년과 1996년사이에 건설된 주경 직경 10m 망원경
• 1.8m직경의 반사경 36개로 10m직경의 광학망원경 성능을 내는 최첨단 광학관측 망원경
2 . 1 4 세 계 에 서 두 번 째 로 큰 대 형 지 상 망 원 경
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Herschel Space Observatory
• 2009년에 ESA가 발사하여 2013년까지 55 – 672 micrometer영역의 원적외선과 서브밀리미터영역을 관측
• SOHO,XMM-Newton과 Roseeta 우주망원경에 뒤이어 발사된 Horzon 2000프로그램의 마지막 우주망원경
• 우주에서 가장 차갑고 가장 티끌이 많은 영역을 연구하기 위해 발사
2 . 1 5 가 장 큰 적 외 선 우 주 망 원 경 이 발 사 되 다
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James Webb Space Telescope (JWST)
• NASA, ESA그리고 캐나다 우주센터가 합작하여 HST우속모델로 개발
• 2018년 발사예정이었다가 2020년으로 발사가 미루어졌는데 정확한 발사일은 미정
• 전대미문의 분해능과 선명한 영상들을 제공해서
천체물리학과 우주론에 큰 기여를 할 것으로 기대됨
2 . 1 6 허 블 우 주 망 원 경 의 대 체 자 , J W S T
https://www.youtube.com/watch?v=LNLlKZeQabo&feat ure=youtu.be
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요 약
참 고 문 헌
리퍼쉐이가 망원경을 제작하고, 갈릴레오가 망원경을 개발하여 처음으로 우주관측을 한 이후 중요한 망원경들을 소개
• https://interestingengineering.com/a-brief-history-of-the-telescope-from-1608-to-gamma- rays
