대기광 관측을 통한 과학기술위성 1호 원자외선분광기(FIMS)의 파장 보정

Abstract

2003년 9월 27일 과학기술위성 1호가 성공적으로 발사된 이래, 주탑재체인 원자외선분광기(Far-ultraviolet Imaging Spectrograph, FIMS)는 초기 운용 모드를 거쳐 현재까지 정상 관측을 수행하고 있다. FIMS는 전천관측을 통해 우리은하의 뜨거운 가스의 분포를 측정하고 있으며, 초신성 잔해 및 성간운의 수소 방출선, 그리고 지구 대기의 대기광 등에 대한 관측을 수행하고 있다. FIMS의 광학계 및 검출기는 지상에서 특성 평가 및 보정을 마쳤지만, 우주 발사 과정의 진동에 의한 효과, 우주 환경에의 노출 등에 의한 효과로 인해 궤도상 보정이 필수적이다. 한편, 지구 대기에는 수소 및 질소 분자 등이 태양빛을 받아 강한 방출선들을 내는데 이들은 파장 보정의 좋은 기준선들이 된다. 이 논문에서 우리는 FIMS로 대기광 방출선들을 관측하였고, 관측된 방출선을 검출기의 위치에 따라 모델 스펙트럼과 비교하여 그 차이를 구하였으며, 이것을 보정시킴으로써 FIMS의 장파장에서의 분해능 및 정확도를 향상시키는데 기여하였다. Far-ultraviolet Imaging Spectrograph (FIMS) is the main payload of the Korea's first scientific micro satellite STSAT-1, which was launched at Sep. 27 2003 successfully. Major objective of FIMS is observing hot gas in the Galaxy in FUV bands to diagnose the energy flow models of the interstellar medium. Supernova remnants, molecular clouds, and Aurora emission in the geomagnetic pole regions are specific targets for pointing observation. Although the whole system was calibrated before launch, it is essential to perform on-orbit calibration for data analysis. For spectral calibration, we observed airglow lines in the atmosphere since they provide good spectral references. We identify and compare the observed airglow lines with model calculations, and correct the spectral distortion appeared in the detector system to improve the spectral resolution of the system.