초고에너지 우주선과 고층대기 극한방전 현상 관측을 위한 TUS(Tracking Ultraviolet Setup) 및 Pinhole Camera 개발 및 진행상황

  • 김민빈 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 김지은 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 김예원 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 나고운 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 박일흥 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 서정은 (이화여자대학교 물리학과) ;
  • 이직 (기초과학연구소) ;
  • 정애라 (이화여자대학교 물리학과) ;
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  • Published : 2012.10.17

Abstract

TUS(Tracking Ultraviolet Setup)는 5x1019 eV 이상의 초고에너지 우주선의 스펙트럼과 그 기원, 그리고 고층대기 극한방전 현상(TLE) 관측을 위한 우주망원경이다. 위성 Lomonosov의 탑재체로 2013년에 발사예정에 있으며 지구로부터 550km 상공에서 지구를 돌며 3년 이상 임무를 수행할 예정이다. TUS는 크게 반사경과 Detector Module 두 부분으로 나뉜다. 7개의 육각형 프레넬 거울을 이용한 $2m^2$ 크기의 반사경과 256개의 PMT(Photo Multiplier Tube)로 구성된 Detector Module을 이용하여 지구 대기에서 초고에너지 우주선에 의해 발생하는 UV fluorescence와 Cherenkov light를 관측한다. TUS Detector Module의 한 부분인 Pinhole Camera는 본 연구단의 기술로 직접 개발한 탑재체로서 TUS 반사경을 통하지 않고 두개의 $8{\times}8$ 어레이 MAPMT (Multi Anode PMT)가 직접 지구를 바라보며 고층대기 극한방전 현상을 관측한다. Pinhole camera는 TUS의 시야각을 포괄하는 넓은 시야각을 가지고 있으며 빠른 트리거 시스템으로 고층대기 극한 방전 현상을 관측하며, 이 방전현상과 TUS가 관측하는 초고에너지 우주선과의 상관 관계를 연구한다. 현재 TUS 및 Pinhole Camera는 러시아에서 조립되어 우주환경 인증 시험 및 인터페이스 테스트가 진행되고 있다. 본 발표에서는 TUS와 Pinhole Camera를 소개하고 현재까지의 진행상황 및 테스트 결과에 대해 보고하고자 한다.

Keywords