우주 탐사

천문학자들과 공학자들은 은하, 퀘이사 또는 원시 행성계 원반과 같은 그들이 발견한 개별 물체들을 상세하게 관찰하기 위해 NGST와 GSMT를 포함한 거대한 가시광선 및 적외선 망원경을 신중하게 설계한다. 하지만, 우리는 또한 우리에게 다른 종류의 우주 물체의 수와 분포를 제공하면서, 전체 하늘을 조사할 수 있는 망원경을 필요로 한다. 천문학은 이러한 관측으로부터 지속적으로 이익을 얻었으며, 각각의 관측은 이전의 관측보다 더 희미한 물체를 스펙트럼의 특정 영역 내에 기록함으로써 우주를 더 깊이 탐사했다. 이러한 조사 노력은 우주 동물원의 카탈로그를 개선하는 비교적 간단한 연습처럼 보일 수 있지만, 각각의 중요한 개선은 측량 기술은 새로운 발견의 문을 열었고, 종종 천문학적인 물체의 완전한 새로운 영역을 열었다.
구체적으로 예측할 수 없는 미래의 발견 외에도, 조사는 오랜 천문학적 미스터리를 해결할 수 있는 기회를 제공한다. 그러한 미스터리 중 하나는 우주가 암흑 에너지, 즉 빈 공간에 숨어 우주의 팽창을 가속화하는 에너지로 보인다는 최근의 발견을 다룬다. 은하에 대한 조사는 관측된 은하의 분포가 실제로 보편적 팽창이 가속 단계에 진입한 모델의 예측과 일치하는지 여부를 결정함으로써 이 발견을 테스트할 수 있다.
지금까지 우주에 대한 조사는 필연적으로 진행되어 왔다. 몇 년 안에 측정된 시간 척도에서 우주가 동일하게 유지된다는 가정 하에, 한 번의 조사를 완료하는 데 필요한 시간. 이 가설은 은하, 별 또는 소행성(태양 주위를 수십만 바퀴 도는 작은 물체)에 대한 조사를 지배해 왔다. 향후 10년 동안, 이전보다 100배 더 빠르게 하늘을 완전히 탐사하는 것이 가능해질 것이다. 이러한 조사는 공간의 3차원에 시간 차원을 추가하여 며칠 단위로 측정된 시간 척도에 따라 달라지는 물체를 드러낼 것이다. 그러므로, 예를 들어, 새로운 조사는 보통 몇 주 또는 몇 달 동안만 볼 수 있는 폭발하는 별들의 무리를 드러낼 것이다. 새로운 조사 기법은 우주의 스틸 사진을 진행 중인 영화로 대체할 것이다. 이 영화는 전작의 스틸 사진보다 각 프레임에 더 많은 세부 사항을 보여줄 것이다.

- 대구경 시놉틱 조사 망원경(LSST)
폭발하는 별에서 지구를 위협하는 소행성까지 변화하는 우주를 조사할 것이다

매주 6.5m 거울이 다른 망원경보다 훨씬 넓은 시야를 제공하도록 형상화된 대구경 시놉틱 서베이 망원경(LSST)은 밤하늘을 거의 실시간으로 촬영하는 영화를 제작한다.

이러한 조사는 디지털화된 형식으로 제작되어 웹을 통해 천문학자들과 대중들에게 즉시 배포될 것이다. 그것들은 일, 주, 월, 년의 시간 척도에 따라 밝기가 변하고 가시적인 우주의 바깥쪽에서 위험할 정도로 가까운 곳까지 거리가 있는 우주 물체에 새로운 방식으로 우리의 눈을 뜨게 할 풍부한 데이터를 제공할 것이다. LSST는 우리 은하에서 수백만 광년 또는 수십억 광년 떨어진 은하에 위치한 초신성 약 10만 개를 매년 발견할 것이며, 그 중 일부는 GSMT로 자세히 연구할 수 있다. 지구와 더 먼 물체 사이에 직접적으로. 이러한 상황에서, 이 거대한 물체는 가까운 공간을 구부림으로써 더 먼 물체로부터의 빛을 확대한다. 이러한 확대 효과에 대한 LSST의 측정을 통해 우주의 암흑 물질 분포를 지도화할 수 있다. 이 지도는 도달 가능한 가장 큰 거리 척도에서 소위 암흑 에너지의 존재로 인해 이론화된 우주 팽창의 가속 증거를 시험할 것이다.
지구에 훨씬 더 가까운 곳에서, LSST는 지구에 가까운 모든 물체들의 90%를 발견할 것이다. 즉, 지름이 300미터를 넘는 궤도에서 우리와 가까운 궤도를 지나가는 소행성들이다. 각각의 소행성은 식별하고 평가할 가치가 있는 잠재적 위협을 나타낸다. 왜냐하면 그러한 소행성이 우리의 행성과 충돌하면 행성 전체가 아니더라도 국지적인 재앙을 초래할 수 있기 때문이다.
LSST는 또한 혜성과 그들의 가까운 사촌인 카이퍼 벨트의 구성원들을 연구할 것이다. 우리가 보는 대부분의 혜성들은 아마도 해왕성 너머를 공전하는 작은 행성들의 집합체인 카이퍼 벨트에서 기원했을 것이다. 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 태양 주위를 돌고 있던 원시 행성계 원반의 잔해로, 약 50억 년 전에 행성들과 거대한 위성들을 만들어냈다. 이 잔해들은 태양의 원시 행성계 원반의 구성과 역학에 대한 거의 순수한 기록을 포함하고 있다. 천문학자들은 현재 카이퍼 대에서 500개 이상의 분리된 물체를 발견했는데, 대부분 지름이 100에서 800킬로미터 사이이다. LSST를 이용한 심층 조사는 지름이 100킬로미터보다 큰 거의 10만 개에 달하는 것으로 추정되는 이러한 물체들을 더 많이 밝혀낼 것이다. 천문학자들은 이들 중에는 명왕성만큼 큰 천체(가로 2,000 킬로미터)가 10개 정도 있을 것으로 추측하고 있지만, 태양으로부터 몇 배나 더 멀리 떨어져 있다.
LSST는 세계에서 가장 큰 비독점 데이터베이스와 데이터 마이닝 시스템을 생성하여 우주에 대한 우리의 지식에서 세 가지 공간 차원에 시간 차원을 추가해야 한다. 매일 수집되는 수 조 비트의 데이터를 분류, 분석 및 배포하는 것은 엄청난 도전이다.
 
1) 미국 국립 가상 천문대(NVO)는 미국의 대형 천문학 데이터베이스에 대한 사용자 친화적인 접근을 제공할 것이다
 
권고된 소규모 사업 중 우선순위가 가장 높은 국립가상천문대(NVO)는 모든 주요 우주·지상 기반 천문 데이터 뱅크를 가상 웹 기반 시스템으로 연결한다. NVO는 초등학생부터 전문 천문학자까지 사용자를 대상으로 하며, LSST와 기타 계획 및 현재 운영 중인 시설에서 수행되는 방대한 관측에 포함된 모든 물체와 광범위한 파장 사이에서 자동 검색이 가능하다. 국제 파트너와의 협력은 미래의 글로벌 가상 관측소로 이어져야 한다