한국항공우주연구원

미 항공우주국(NASA)와 해양대기청(NOAA)는 2016년 11월 차세대 기상관측 위성인 GOES-R을 발사할 예정이다. GOES-R에는 우주기상을 담당할 여러 탑재체가 장비된다. 이 중에서 EXIS(Extreme Ultraviolet and X-ray Irradiance Sensors)는 극자외선 및 X-ray 탐지를 담당하는 탑재체이다. 극자외선 및 X-ray는 단위 면적당 태양의 전자기방사 효과에 대한 이해와 대기권에서의 태양 복사 관측에 중요한 역할을 한다. 태양을 바라볼 수 있도록 EXIS는 위성 본체가 아닌 태양전지 축에 장착된다.

<개발 중인 EXIS 탑재체> * 해당 그림은 첨부파일 참고

NOAA는 대기권 상층부(전리층 및 열권)에 영향을 주는 태양 방사 조도(Irradiance)의 변화를 실시간 모니터링할 계획이며 이를 위해 EXIS의 두 가지 주요 센서로 극자외선 관측을 위한 EUVS(Extreme Ultraviolet Sensor)와 X-ray 관측을 위한 XRS(X-Ray Sensor)가 장착된다. 또한 태양위치센서(SPS) 서브시스템이 탑재된다.

<EXIS 탑재체 측정 성능>  * 해당 표는 첨부파일 참고

XRS는 지구자기장에 영향을 미치는 태양 플레어를 모니터링하여 태양 양성자 동향을 예측할 수 있도록 한다. XRS는 X-ray 관측을 위한 중요한 장비로서 X-ray 플레어는 지구 대기 상층부에 영향을 주어 전파 장애의 원인이 된다. 과학자들은 XRS에서 X-ray 플레어에 대한 알람을 받아 우주 기상에 대학 예측을 하게 될 것이다. 또한 태양 플레어에 대한 자세한 정보를 제공 받아 현재보다 더 상세한 태양 변동성 연구도 이루어질 예정이다.

EUVS는 대기 상층부 변화에 영향을 주는 태양 극자외선 조도의 지속적 변화를 측정한다. EUV는 전리층에 큰 영향을 주는 방사선으로 과다할 경우 저위도 지방에서의 고주파 통신 장애를 일으킬 수 있다. 또한, EUV 플레어는 지구 대기 상층부(열권)에 많은 에너지를 공급하여 확장하는 효과를 일으켜 저궤도 위성의 공기마찰을 증가시키고 태양전지판에 영향을 주어 수명을 줄이는 영향을 끼친다.

향후 NOAA는 EXIS에서 관측된 정보를 이용하여 NOAA Space Weather Prediction Center(http://www.swpc.noaa.gov)에 전파 장애에 대한 경보를 할 계획이다. 태양 플레어를 탐지하여 이에 영향을 받는 통신 두절, 내비게이션 정확도 저하, 고고도를 운항하는 비행기 및 전력망에 대비가 가능할 것이다.

<EXIS 탑재체 일반 수치>  * 해당 표는 첨부파일 참고

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

http://www.goes-r.gov/spacesegment/exis.html

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