| 윈난천문대, 단일광자 초전도 어레이 탐측기로 우주 잔해물 자전주기 측정 | ||
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 최근, 중국 최초로 달 레이저 거리측정을 구현한 윈난(雲南)천문대 응용천문학 연구팀은 독창적으로 단일광자 초전도 어레이 탐측기를 우주 잔해물 레이저 거리측정 분야에 응용하여 우주 잔해물 모니터링 수단을 풍부히 하였다. 해당 성과는 "Optics Express"에 게재되었다. 우주 잔해물 레이저 거리측정은 레이저 발사 망원경을 통하여 우주 잔해물을 향하여 레이저빔을 발사한 후 탐측기로 표적에서 반사되어 돌아오는 레이저 에코(Laser echo)를 접수함과 아울러 시간측정기로 레이저빔이 발사되어서부터 접수될 때까지의 시간을 측정하여 관측자로부터 표적까지의 거리를 계산하는 방법이다. 해당 기술은 지구와 해양 조석의 변화 규칙 확정, 우주 잔해물 모니터링 등 분야에서 중요한 이용 가치가 있다. 연구팀은 중국과학원 광전자연구원, 난징(南京)대학 등 기관과 공동으로 2017년 초에 초전도 어레이 탐측기에 의한 우주 잔해물 레이저 거리측정 시스템을 구축함과 아울러 광전자연구원에서 개발한 대출력 레이저장치와 난징대학에서 개발한 2×2 어레이 초전도 탐측기를 사용하여 해당 시스템이 아주 강한 거리측정 능력을 보유하도록 하였다. 초전도 어레이 탐측기는 양자 효율이 높고 암소음(Dark noise)이 낮으며 회복 시간이 짧은 등 장점을 보유하고 있다. 또한 거리측정 테스트 과정에서 거리 게이트(Range gate)가 존재하지 않고 자유 탐측 상태를 유지할 수 있기에 레이저 에코 광자를 탐측할 수 있을 뿐만 아니라 표적에서 반사되는 태양광도 탐측할 수 있다. 연구팀은 초전도 어레이 탐측기의 양자 효율이 높고 암소음이 낮은 특성을 이용하여 배경광(Background radiation) 소음 데이터를 세심하게 분석·처리하는 과정에서 표적의 높은 시간해상도 광도곡선을 획득하였으며 부분 표적의 광도곡선에 대한 처리를 통하여 표적의 자전 정보를 획득하였다. 연구팀은 또한 1,064 nm 레이저빔을 기반으로 지표면과 약 2,000Km 떨어진 비교적 작은 우주 잔해물을 탐측하였다. 본 연구는 단일광자 초전도 탐측기의 응용 범위를 확장함과 아울러 새로운 방법으로 부분 우주 잔해물 레이저 거리측정 및 변광(Light variation)에 대한 동기화 측정을 구현하였다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-01/10/content_412261.htm?div=-1 |
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