| UVEX UltraViolet EXplorer | |
| 임무 유형 | 광시야 자외선 우주망원경 |
| 운영 기관 | NASA |
| 주관 기관 | 캘리포니아 공과대학교 |
| 임무 책임자 | 피오나 해리슨(Fiona Harrison) |
| 선정일 | 2024년 2월 13일 |
| 발사 목표 | 2030년 |
| 기본 임무 기간 | 2년 |
| 관측 대역 | 원자외선 139~190 nm 근자외선 203~270 nm 분광관측 115~265 nm |
| 영상 시야각 | 3.5° × 3.5° |
| 궤도 | 지구 고타원 궤도 공전 주기 약 13.7일 |
| 상태 | 개발 중 |
UVEX는 UltraViolet EXplorer의 약자로, NASA가 2030년 발사를 목표로 개발하고 있는 광시야 자외선 우주 망원경이다. NASA의 익스플로러 계획 가운데 중형 탐사 임무인 MIDEX(Medium-Class Explorer)로 선정되었다.[1]
원자외선(FUV)과 근자외선(NUV) 영역에서 하늘 전체를 반복 관측하고, 자외선 분광관측과 신속한 목표천체 후속관측을 수행하는 것을 목적으로 한다.
1. 개요
UVEX는 GALEX 이후의 광시야 자외선 전천 탐사를 담당하도록 설계되었다. GALEX보다 훨씬 어두운 천체를 관측할 수 있는 감도를 확보하고, 동일한 하늘 영역을 여러 차례 관측하여 시간에 따라 밝기나 모습이 달라지는 천체도 조사할 예정이다.UVEX는 단순히 하늘 전체의 자외선 지도를 제작하는 데 그치지 않고 다음과 같은 임무를 함께 수행한다.
* 원자외선과 근자외선 영역의 반복적인 전천 탐사
* 별과 은하의 자외선 분광관측
* 초신성 등 폭발 천체의 초기 단계 관측
* 중성자별 병합과 같은 중력파 사건의 전자기파 대응천체 탐색
* 저질량·저금속 은하와 대질량별의 진화 연구
* 다른 광학 및 적외선 전천 탐사 자료와 결합할 자외선 관측 자료 구축
2. 개발
NASA는 2024년 2월 13일 UVEX를 차기 천체물리학 중형 익스플로러 임무로 선정했다. 기본 임무 기간은 2년이며, 발사 비용을 제외한 임무 비용은 약 3억 달러로 제시되었다.임무 책임자는 캘리포니아 공과대학교의 피오나 해리슨이다. 캘리포니아 대학교 버클리, 노스럽 그러먼, 스페이스 다이내믹스 연구소 등도 개발에 참여한다.
NASA의 익스플로러 계획 관리는 고다드 우주비행센터가 담당한다.
3. 관측 장비
3.1. 자외선 영상 장비
UVEX는 동일한 영역을 원자외선과 근자외선으로 동시에 촬영한다.| 구분 | 관측 범위 |
| 원자외선(FUV) | 139~190 nm |
| 근자외선(NUV) | 203~270 nm |
| 영상 시야각 | 3.5° × 3.5° |
| 목표 영상 품질 | 약 2.25초각 미만 |
| 전천 탐사 목표 깊이 | 두 대역 모두 25.8 AB등급 이상 |
약 12제곱도의 넓은 영역을 한 번에 관측할 수 있어 하늘 전체를 반복적으로 조사하는 데 적합하다.
3.2. 분광기
UVEX에는 약 2도 길이의 슬릿을 사용하는 자외선 분광기가 탑재된다. 분광기의 관측 범위는 약 115~265 nm이며 목표 분해능은 R>1000이다.영상만으로는 확인하기 어려운 천체의 화학 조성, 온도, 운동 상태와 방출선 구조를 분석하는 데 사용된다.
3.3. 신속 후속관측
UVEX는 중력파 관측소나 다른 망원경이 급격한 천문현상을 발견했을 때 관측 방향을 빠르게 전환할 수 있도록 설계되었다. 목표천체 관측 요청 이후 평균 약 3시간 이내의 대응을 목표로 한다.이를 통해 중성자별 병합 직후 발생하는 킬로노바, 초신성 초기 폭발, 빠르게 밝아졌다 사라지는 자외선 과도천체 등을 관측할 수 있다.
4. 과학 목표
4.1. 저질량·저금속 은하
UVEX의 주요 목표 가운데 하나는 무거운 원소가 적은 저질량 은하를 연구하는 것이다. 이러한 은하는 초기 우주에서 형성된 은하와 비슷한 환경을 가지고 있어 은하의 형성과 진화를 이해하는 데 중요한 관측 대상이다.UVEX는 자외선 영상과 분광관측을 이용해 이러한 은하 내부의 별 생성 활동과 대질량별이 주변 환경에 미치는 영향을 조사한다.
4.2. 시간영역 천문학
하늘 전체를 반복적으로 관측하면 한 번의 관측만으로는 발견하기 어려운 밝기 변화를 찾아낼 수 있다.주요 대상은 다음과 같다.
* 초신성 및 기타 항성 폭발
* 중성자별 병합에 의해 발생하는 킬로노바
* 빠르게 변화하는 자외선 과도천체
* 활동은하핵과 변광성
* 대질량별의 폭발 이전 및 초기 진화 과정
4.3. 전천 자외선 자료 구축
UVEX는 광학 영역의 베라 C. 루빈 천문대, 적외선 영역의 유클리드 우주망원경 및 낸시 그레이스 로먼 우주망원경 등의 관측 자료와 결합할 수 있는 자외선 전천 자료를 제공할 예정이다.서로 다른 파장대의 관측을 결합하면 은하, 별, 폭발 천체의 물리적 성질을 보다 종합적으로 분석할 수 있다.
5. 궤도
계획된 궤도는 지구에서 가까울 때 약 17지구반지름, 멀 때 약 59지구반지름에 이르는 고타원 궤도다. 공전 주기는 약 13.7일이며, 한 시점에 전체 하늘의 70% 이상에 접근할 수 있도록 설계되었다.6. 현황
UVEX는 아직 발사되지 않은 개발 단계의 임무다. 현재 제시된 발사 목표는 2030년이지만 우주개발 계획의 특성상 개발 일정, 발사체, 세부 제원과 실제 발사일은 변경될 수 있다.7. 관련 문서
* 자외선 천문학
* 우주 망원경
* NASA
* 익스플로러 계획
* GALEX
* 허블 우주 망원경
* 중력파
* 초신성
8. 외부 링크
* [https://www.uvex.caltech.edu/page/about UVEX 공식 임무 사이트]
* [https://www.ipac.caltech.edu/project/uvex Caltech IPAC UVEX 소개]
* [https://www.nasa.gov/news-release/new-nasa-mission-will-study-ultraviolet-sky-stars-stellar-explosions/ NASA의 UVEX 선정 발표]
9. 각주
[1] [https://www.nasa.gov/news-release/new-nasa-mission-will-study-ultraviolet-sky-stars-stellar-explosions/ NASA, New NASA Mission will Study Ultraviolet Sky, Stars, Stellar Explosions]