EPOXI(영어: Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation, 외계 행성 관측 및 딥 임팩트 연장 탐사)는 딥 임팩트를 이용해 새로운 관측을 하려는, 메릴랜드 대학교에 의해 주도된 미국 항공우주국의 계획이다. 처음으로 외계 행성을 관찰했고, 2010년 11월 4일, 하틀리 2혜성(103P/하틀리)을 근접 통과했다.[1] 원래의 계획은 2007년 7월 3일 보틴 혜성을 지나치는 것이었지만, 너무 작고 희미해서 궤도를 계산하기 어려워 하틀리 혜성으로 목표를 변경했다.[2] 미국 항공우주국과 메릴랜드 대학은 2007년 12월 13일 보도를 통해 하틀리 혜성 접근 통과에 필요한 자금을 승인했다.[3][4]
EPOXI는 딥 임팩트 연장 탐사(Deep Impact Extended Investigation, DIXI)와 외계 행성 관측 및 특성 분석(Extrasolar Planet Observation and Characterization, EPOCh)이라는 두 탐사를 통합한 결과물이었다. 딥 임팩트는 하틀리 2 혜성을 지나칠 때를 포함한 임무의 모든 시간 동안, 외계 행성을 관측하고 분석한다. 또한 지구로부터 3천 2백만 킬로미터의 거리에서 지연 허용 네트워킹을 실험하였다.[5]
2011년 12월과 2012년 10월,[6] 탐사선은 (163249) 2002 GT를 세 번째 목표로 삼고, 2020년 즈음 지구 근방 소행성에 대한 자료를 보내주기를 기대했다.[7]
2013년 8월 8일 탐사선과의 통신이 끊겼다. 연구 팀은 8월 30일 문제의 원인을 판정하고, 통신을 복구하려 시도했다.[8] 2013년 9월 20일, 미국 항공우주국은 통신 복구 시도를 중단하고 탐사선을 잃어버렸다고 선언했다.[9]
딥 임팩트의 임무는 템펠 1 혜성을 지나침으로써 끝났다. 하지만 탐사선에 충분한 연료가 있었기에, 미국 항공우주국은 두 번째 혜성을 방문하는 계획(DIXI)과 외계 행성을 관찰하는 계획(EPOCh)이 포함된, 통틀어서 EPOXI라고 불리는 계획을 세웠다.[10]
보틴 혜성 탐사 실패
2005년 7월 31일, 딥 임팩트는 2007년 12월 31일에 지구를 지나쳐가게 하는 궤도로 들어갔다. 지구를 지나쳐가며 새로운 혜성으로 가기 위한 경로를 잡기 위해 도움을 받았다. 2008년 1월 딥 임팩트 탐사선은 태양계 근처의 외계 행성을 찾는다. 두 개의 큰 망원경을 사용해서 외계 행성의 통과 현상을 찾기 위해 시도한다.[10]
초기 계획은 2008년 12월 5일 보틴 혜성을 435 km 거리에서 지나쳐갈 계획이었다. 탐사선은 두 번째 충돌형 탐사선을 가지고 있지 않았기 때문에, 템펠 혜성과 비교를 하는 실험을 진행할 계획이었다. 딥 임팩트 팀장은 그 당시 계획에 반영했다: "우리는 템펠 1 혜성의 결과가 고유한 것이었는지 아니면 다른 혜성과 같은 결과인지를 알아내기 위해 보틴 혜성으로 탐사선을 보낸다."[11] 그는 적은 비용으로 템펠 1 혜성에서 있었던 결과의 절반 정도가 나올 것이라고 했다.[11] (4천만 달러 정도의 낮은 비용은 EPOXI가 딥 임팩트를 재활용함으로써 절약된다.) 딥 임팩트는 표면의 조성을 보기 위해 분광기와 망원경을 사용할 것이다.[10]
그러나, 지구 근접 통과의 영향으로 천문학자들은 보틴 혜성이 관찰하기에 너무 희미해서, 위치를 잡을 수가 없다고 하였다. 따라서, 근접 통과가 가능할 만큼 궤도를 정확하게 맞출 수가 없다. 대신 탐사 팀은 하틀리 2 혜성에 탐사선을 보내기로 했다. 미국 항공우주국은 탐사선이 목표를 다시 잡을 때 필요한 자금을 지원했다.[12] 제트 추진 연구소의 임무 관제소는 2007년 11월 1일 딥 임팩트의 궤도를 다시 잡았다. 관제소는 우주선의 속도를 바꿀 3분간의 분사를 위해 탐사선에 명령을 내렸다. EPOXI의 새로운 궤도는 세 차례에 걸쳐 지구를 지나쳐 가는데, 첫 번째는 2007년 12월 31일이었다. 지구를 지나쳐 가면서 탐사선은 하틀리 혜성의 근접 통과가 일어날 수 있도록 "고정 무늬"에 탐사선을 배치했다.
2007년 12월 딥 임팩트 팀의 리더이자 메릴랜드 대학의 천문학자인 마이클 아헌은 "우리는 태양계의 형성과 발전 과정을 이해할 수 있는 두 가지의 독립적인 과학적 목표가 합체된 곳에 탐사선을 보낼 수 있는 것 자체가 매우 흥미롭다" 라고 말했다.[4]
2009년 6월,[13] EPOXI의 분광계는 하틀리 2 혜성으로 가는 도중 분광계로 "물 또는 수산기"의 흔적을 발견했다. 2009년 9월 말에 달 광물 지도 작성기 탐사선에 의해 확실하게 확인되었다.[14]
EPOCh
하틀리 2 혜성의 2008년 접근 통과 이전에, 탐사선은 2008년 1월부터 8월까지 고해상도 기기와 큰 망원경을 사용해서 외계 행성을 관측했다.[15]분광학 관측의 목적은 빛의 광도를 측정해서 사진이 좋게 나오게 하는 것이었다. HRI의 거울을 조금 건드림으로써,[16] HRI는 더 이상 CCD의 포화 현상 없이 관측할 수 있게 되었고, 사진이 더 좋아졌다. 총 198,434개의 사진이 찍혔다.[17] EPOCh의 목표는 거대한 행성의 물리적 특성을 연구하고 작은 고리나 위성 또는 행성을 찾으려 시도하는 것이었다.[18][19] 탐사선은 미래에 지구형 행성을 보았을 때 자료를 전송하는 연습 목적으로 지구를 관측하고 자료를 보내왔다. 또한 2008년 5월 29일 달이 지구의 앞을 통과하는 모습을 24시간 넘게 촬영했다.[15]
탐사선은 2008년 12월 지구를 두 번째로 가깝게 지나쳐가고 2009년 6월과 12월에 조금 멀게 지구를 지나쳐갔다. 2010년 5월 30일, 6월 27일에 세 번째 지구 근접 통과에 대비해 0.1 m/s의 속도 변화(ΔV)와 궤도 보정을 위해, 11.3초 동안 엔진을 성공적으로 분사했다. 하틀리 2 혜성의 관측은 2010년 9월 5일에 시작된 후 11월 25일에 종료되었다.[20] EPOXI가 태양 궤도를 돌 때의 다이어그램은 이곳에서 볼 수 있다.
조그마한 혜성의 핵에서 가장 가까웠던 때는 2010년 11월 4일 오전 10시(EDT)에 694km만큼 접근했을 때였다. 접근 통과 때의 속도는 12.3 km/s였다. 딥 임팩트 탐사선은 세 가지 과학 장비(2개의 망원경과 적외선 분광계)를 사용했다. 2005년 7월 템펠 1 혜성에 충돌체를 분리한 후 관찰에 사용했던 것과 같은 기기를 사용했다.[1]
관측의 초기 결과가 분출되는 물질이 예상과 같은 수증기가 아닌 드라이아이스였다. 사진은 과학자들이 표면의 모습을 먼지와 가스의 분출과 연관지어 설명하기에 충분했다.[1]
캘리포니아 패서디나에 있는 미국 항공우주국의 제트 추진 연구소의 EPOXI 프로젝트 매니저인 톰 덕스베리는 "우리는 보틴 혜성을 찾을 수 없어서 우리의 예비 목표로 갔습니다. 두 목표 모두 흥미롭지만, 약 2년 더 소요되었습니다."라고 말했다. 메릴랜드 대학의 EPOXI 연구원인 마이클 아헌은 "하틀리 혜성과 보틴 혜성은 둘 다 흥미로운데 이유는 작고 활발한 핵을 가지고 있기 때문입니다."라고 말했다.[출처 필요]
잡다한 관측
2010년 11월, EPOXI는 혜성을 찍는 데 최적화되어 있는 MRI 카메라를 사용하여 몇 가지 실험을 하였다 - 어두운 우주를 찍는 실험이었다. 아령 성운, 망상 성운과 소용돌이 은하 (M51a)의 사진이 찍혔다.[21]
각주
↑ 가나다A'Hearn, M. F.; Belton, M. J. S.; Delamere, W. A.; Feaga, L. M.; Hampton, D.; Kissel, J.; Klaasen, K. P.; McFadden, L. A.; Meech, K. J.; Melosh, H. J.; Schultz, P. H.; Sunshine, J. M.; Thomas, P. C.; Veverka, J.; Wellnitz, D. D.; Yeomans, D. K.; Besse, S.; Bodewits, D.; Bowling, T. J.; Carcich, B. T.; Collins, S. M.; Farnham, T. L.; Groussin, O.; Hermalyn, B.; Kelley, M. S.; Kelley, M. S.; Li, J. -Y.; Lindler, D. J.; Lisse, C. M.; McLaughlin, S. A. (2011). “EPOXI at Comet Hartley 2”. 《Science》 332 (6036): 1396–1400. doi:10.1126/science.1204054. PMID21680835.