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외계행성 직접 촬영은 항성과 행성 간 극심한 밝기 대비 때문에 코로나그래프를 쓰지만, 광학 수차로 새어 나온 별빛이 스페클을 만들어 행성 신호를 가리며 이를 억제하려면 나노미터 이하 정밀도의 파면 제어가 필요하다. 연구진은 고대비 영상 테스트베드 시뮬레이션에서 초점면 이미지와 여기서 유도한 물리 기반 파면 센싱 정보를 관측값으로 삼아 가변형 거울을 제어하는, 전적으로 데이터 기반의 심층 강화학습 코로나그래프 후단 수차 보정 기법을 제시했다. 여러 관측 표현과 제어 전략을 비교 평가한 결과, 이 방법은 잔여 별빛이 강하게 억제된 영역인 '다크홀'을 성공적으로 만들어내며 기존 파면 제어 기법에 근접하는 성능을 보였다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
NASA는 낸시 그레이스 로먼 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)의 운영 단계를 준비하기 위해 코로나그래프 장비 기술 실증 관측을 수행할 커뮤니티 참여 프로그램(CPP)을 만들었다. CPP는 공모를 통해 경쟁 선정된 미국 내 7개 소규모 팀과 로먼 프로젝트 팀, 그리고 ESA·JAXA·CNES·막스플랑크 천문학연구소 등 국제 파트너 팀으로 구성된다. 주요 목표는 코로나그래프 장비 관측 단계 수행을 위한 시뮬레이션 도구, 표적 데이터베이스, 데이터 축소 소프트웨어를 준비하는 것이다. 논문은 CPP와 그 실무 그룹의 현재 진행 상황, 로먼 발사 시점까지의 향후 활동 계획, 그리고 현재 지원되지 않는 관측 모드를 향후 시운전에서 사용할 수 있게 하는 방안을 다룬다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)
8월 30일 발사된 낸시 그레이스 로만 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)이 지구에서 약 100만 마일(약 160만km) 떨어진 라그랑주 L2 지점으로 향하는 3개월 여정 중 주요 관측장비에 처음으로 전원을 넣었다. 300메가픽셀 적외선 카메라인 광시야 관측기(WFI)는 발사 전 오염물질을 제거하기 위해 약 10일간 화씨 -85도(섭씨 -65도)로 유지됐다가 현지시각 9월 11일 히터를 끄면서 화씨 -225도(섭씨 -143도)까지 냉각돼 적외선 검출기를 가동했고, 최종 운용 온도는 화씨 약 -300도(섭씨 -183도)다. 코로나그래프 관측기도 캘리포니아 패서디나 Caltech/IPAC의 코로나그래프 지휘센터에서 원격 제어 검증을 마쳤으며, 향후 30일간 오염 제거 절차를 이어간다. NASA는 L2까지 약 12주가 더 걸릴 것으로 보며 첫 과학 영상은 2027년 초 공개할 계획이라고 밝혔다. 스페이스X 팰컨 헤비(Falcon Heavy)의 정밀한 발사와 초기 궤도 수정 과정의 연료 절감 덕분에 망원경은 향후 22년간 운용할 수 있는 추진제를 확보한 것으로 예상된다.
Space.com
8월 30일 발사된 낸시 그레이스 로만 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)에는 인류가 우주에 올린 것 중 가장 진보한 코로나그래프가 실렸다. 이 장치는 별빛을 10억분의 몇 수준만 남기고 상쇄간섭으로 제거해, 다른 별을 도는 목성급 행성에서 반사된 빛을 직접 관측할 수 있게 한다. 우주에서 처음 운용되는 '능동형' 코로나그래프로, 원자 크기에 근접한 정밀도로 제어되는 변형 거울 수백 개의 피스톤이 실시간으로 왜곡을 보정해 별보다 약 1억 배 어두운 외계행성 탐지를 노린다. 함께 탑재된 광시야 관측기(WFI)는 통과(트랜싯) 기법과 중력 미세렌즈 기법으로 행성을 찾아내며, NASA 과학임무본부 니키 폭스는 현재 약 6,000개인 알려진 외계행성에 10만 개가 추가될 수 있다고 전망했다. 연구진은 이번 성과가 차세대 프로젝트인 거주가능세계관측소(Habitable Worlds Observatory)의 선행 단계가 될 것으로 보고 있다.
Space.com
연구진은 공간광변조기(SLM) 같은 픽셀 단위 이산 초점면 위상 마스크(FPM)를 쓰는 코로나그래프의 성능을 공간 샘플링, 위상 해상도, 시간 지터, 보정 오차 등 주요 변수에 따라 분석했다. 보텍스, 4분면 위상 마스크, 로디에-로디에, 이중 영역 위상 마스크, 방위각 코사인 위상 마스크 등 여러 FPM 설계를 단색광과 20% 광대역 조건, 부경에 의한 중앙 차폐 유무 및 라이엇 스톱 크기 변화와 함께 검토했다. 이상적 조건에서 성능은 주로 공간 샘플링과 스칼라 위상 변조의 색수차에 의해 제한되는 것으로 나타났다. 이에 따라 이러한 소자는 미래 우주 관측소가 요구하는 더 깊은 대비(contrast) 영역보다는 지상 고대비 이미징에 우선적으로 적합하다고 연구진은 결론지었다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
0.2~1.5마이크론 파장대의 정밀 천체물리 관측과 신속 대응 트랜지언트 천문학을 위한 3.5m 분절거울 로봇 우주망원경이 연구되고 있다. 카세그레인 광학계를 채택해 넓고 평탄한 초점면 전반에서 회절한계 성능을 목표로 하며, 633nm에서 스트렐비 0.8 이상을 달성한다. 탑재체는 10'X10'~30'X30' 시야에서 다파장 영상과 고빈도 시계열 측광을 제공하는 광시야 카메라(WC)와 분광 장비, 그리고 선택 사항인 외계행성 영상 코로나그래프(원시 대비비 약 10^-8 목표)로 구성되며, 분광 사양과 분해능은 아직 검토 중이다. 궤도는 지구 궤도와 태양-지구 L2 영역이 후보로 평가되고 있고, 중력파 대응천체, 급속 진화 트랜지언트, Ia형 초신성 우주론, 외계행성 직접 촬영 및 대기 분광이 주요 관측 계획에 포함된다. 핵심 과학 목표와 별개로 국제 과학계에 개방 관측 시간을 제공하는 범용 관측 시설로 구상되고 있다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)
3.5m 분할거울 로봇 우주망원경(Segmented-Mirror Robotic Space Telescope) 백서 3권은 기본 탑재체에 포함된 고대비 코로나그래프로 수행할 외계행성 과학 프로그램을 정의한다. 관측 전략은 가장 가까운 항성계를 우선하며, 회절한계상 반사광 관측 범위는 1AU 궤도 행성의 경우 약 10~15pc, 목성형 행성의 경우 약 50~80pc로 설정된다. 이 범위 안에서 인근 거대행성 직접촬영, 대기 반사광 분광, 젊은 항성계와 주위원반 탐사가 가능하며, 광시야 촬영기가 트랜싯 측광과 발생률 통계, 항성 자기활동 장기 모니터링으로 이를 보완한다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
저풍속 효과(Low-Wind Effect, LWE)는 거미다리(스파이더) 구조가 있는 분할·차폐 동공에서 위상 불연속으로 인한 차등 피스톤 오차와 경우에 따라 팁-틸트 오차를 일으켜, 외계행성 직접촬영 장비의 코로나그래프 성능과 검출 감도를 떨어뜨린다. 스바루 망원경의 SCExAO는 여러 전용 파면센서로 LWE 보정을 시도했으나 대부분 코로나그래프 촬영 모드와 호환되지 않는 한계가 있었고, 연구진은 라이엇 스톱에서 반사되는 미사용 별빛을 이용하는 코로나그래프 파면센서 LLOWFS(Lyot-based Low-order Wavefront Sensor)를 다시 활용했다. 논문은 머신러닝을 적용한 LLOWFS로 SCExAO 적외선 아암의 라이엇 코로나그래프 하류에서 LWE에 의한 차등 피스톤 수차를 처음으로 온스카이 측정·제어한 결과를 제시한다. 초기 보정 결과는 고무적이며, 향후 SCExAO의 고대비 성능을 높여 작은 각분리에서 성숙한 외계행성을 검출하는 데 기여할 것으로 기대된다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)
구경 3m급 우주망원경 라줄리 우주관측소(Lazuli Space Observatory)의 예비 설계 단계 구조와 성능이 공개됐다. 가시광~근적외선 400~1700nm 대역을 담당하며, 오프액시스 프리폼 광학계가 633nm에서 스트렐비 0.8 이상의 회절한계 성능을 세 개의 관측기기에 제공한다. 관측기기는 35'×12' 영역을 다중 밴드로 촬영하는 광시야 콘텍스트 카메라(WCC), 분해능 R~100-500으로 400~1700nm 연속 분광을 수행하는 적분시야 분광기(IFS), 원시 대비비 10^-8·후처리 대비비 10^-9 수준을 목표로 하는 외계행성 코로나그래프(ESC)로 구성된다. 달 3:1 공명 궤도에서 운용되며 기회 표적에 4시간 이내로 대응하는 것을 요구사항으로 삼아, 중력파 대응천체 특성 규명, 급변 천체, Ia형 초신성 우주론, 외계행성 고대비 촬영 등을 목표로 한다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
NASA의 차기 대형 임무로 권고된 거주가능세계관측소(Habitable Worlds Observatory, HWO)를 지원하기 위한 파이썬 기반 코로나그래프 노출시간 계산기 pyEDITH가 arXiv 논문으로 소개됐다. pyEDITH는 실제 공학 사양과 사용자가 지정한 목표 천체 정보를 반영해 HWO 직접촬영 관측의 파장별 노출시간과 신호대잡음비(S/N)를 시뮬레이션하며, 임무 요구사항 변화에 대응할 수 있는 모듈형 구조로 설계됐다. 연구진은 기존 노출시간 계산기들과 비교 검증을 마친 뒤 깃허브(GitHub)와 제노도(Zenodo)에 오픈소스로 공개했고, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 API 문서·튜토리얼 노트북도 함께 제공한다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 제임스웹 우주망원경(JWST)의 실제 비행 중 주경 분절거울 텔레메트리를 이용해, 로만 우주망원경(RST)의 코로나그래프 장비(CGI)에서 착안한 아포다이즈 퓨필 라이엇 코로나그래프와 능동 변형거울 파면제어를 갖춘 비축·비차폐 분절경 망원경을 시뮬레이션했다. 그 결과 100Hz의 빠른 제어 주파수에서 4등급보다 밝은 별에 대해 약 10⁻¹⁰의 원시 대비비를 달성할 수 있었으나, 더 어두운 별에서는 JWST 수준의 진폭 오차를 보정할 신호가 부족했다. 파면 안정성이 10배 개선되면 반작용휠 진동이 없다는 가정 하에 1Hz~100Hz 전 제어 주파수 대역에서 11등급까지의 별에 대해 10⁻¹⁰ 원시 대비비가 가능하다고 분석됐다. 논문은 이를 통해 JWST가 입증한 열-기계적 안정성과 HWO 요구사항을 잇는 정량적 기준을 제시하고, 파면 안정성을 HWO의 지구형 외계행성 촬영 목표 달성을 위해 해결해야 할 핵심 기술 격차로 지목했다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)
터키 4m DAG 망원경에 설치된 PLACID(Programmable Liquid-crystal Active Coronagraphic Imager)는 H밴드에서 Ks밴드까지 작동하는 공간 광변조기를 이용해 초점면 위상 마스크를 소프트웨어만으로 조정하는 세계 최초의 적응형 항성 코로나그래프다. TROIA XAO 시스템과 DIRAC 적외선 검출기 사이에 놓인 이 장비는 2025년 나스미스 플랫폼에 설치됐고, 2026년 초 보정광원을 이용한 예비 인수시험을 통과했다. 온스카이 시운전은 TROIA XAO 시스템이 가동되는 대로 진행될 예정이며, 이후 외계행성·갈색왜성·원반·쌍성계의 고대비 촬영이 가능해진다. 연구진은 예비 인수 절차와 내부 정렬 결과를 공개하며 2026년 말~2027년 초 첫 과학 관측을 목표로 하고 있다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
제임스웹 우주망원경(JWST)이 통과(트랜싯) 외계행성과 직접 촬영 외계행성 모두를 대상으로 적외선 분광과 코로나그래프 관측을 수행하며 외계행성 대기 특성 규명 역량을 크게 끌어올리고 있다. 관측선의 열적·지향 안정성이 정밀 측광과 고감도 코로나그래프 관측에 필요한 극한의 정밀도로 이어진다는 설명이다. 논문에 따르면 20~25년의 임무 수명 동안 약 10^4시간(1만 시간)이 외계행성 대기 관측에 배정되며, 이는 지구형 행성부터 서브넵튠, 가스 거대행성까지 아우르는 집단 수준의 대기 특성 연구를 가능하게 할 아카이브가 된다. 또한 이 작업은 암석형 행성이 대기를 얼마나 흔히 보유하는지, 나아가 생명체 거주가능성에 유리한 조건을 갖췄는지를 평가하는 데 활용된다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)