제임스 웹 망원경 등은 어떻게 지구로 사진을 보내나요?

Question

제임스 웹 우주망원경 등은 천체 사진을 찍어서 지구로 보낸다고 하는데, 이렇게 우주에 나가 있는 망원경들은 어떻게 지구로 사진 등을 전송하는 건가요?

어떤 과학적 원리가 숨어있나요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

무선 전파 방식으로 지상의 관제소와 송수신하게 됩니다.

우리가 스마트폰으로 웹서핑을 하거나 사진과 동영상등을 무선으로 주고 받는 것과 같은 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

제임스 웹 망원경 등 우주 망원경에서 촬영한 사진은 지상으로 전송되기 위해 다음과 같은 절차를 거칩니다.

1. 망원경에서 촬영한 데이터는 먼저 내부 저장장치에 기록됩니다.

2. 그 다음, 내부 저장장치의 데이터는 전송용 장비인 첨두속도전파기(DDS, Deep Space Network)를 통해 지상으로 전송됩니다. 첨두속도전파기는 전송 대역폭과 속도가 높은 전파를 이용하여 지구와 우주망원경 간 데이터 전송을 담당합니다.

3. 전송된 데이터는 지상국에서 수신되어 처리됩니다. 이 때, 데이터의 크기가 매우 크기 때문에 압축과 해제 등의 복잡한 과정이 필요합니다.

4. 데이터 처리가 완료되면, 이를 이용하여 우주 망원경이 촬영한 이미지나 정보를 만들어 내게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 우주망원경에서 촬영한 이미지는 일반적으로 전송용 위성을 통해 지구로 전송됩니다. 전송용 위성은 망원경과 함께 발사되어, 망원경이 촬영한 이미지를 수신해서 지구로 전송합니다.

이미지 전송에는 여러 가지 방법이 사용될 수 있습니다. 대부분의 경우, 전송용 위성은 라디오 또는 마이크로파 신호를 사용하여 이미지를 지구로 전송합니다. 이 신호는 위성에서 지구로 방사될 때 큰 디스크 안테나를 사용하여 방사됩니다. 지구 상에 위치한 수신국은 이 신호를 수신하여 데이터를 복원하고, 이미지를 완성합니다.

이미지 전송을 위해 사용되는 라디오 또는 마이크로파 신호는 전자기파의 일종입니다. 전자기파는 전기장과 자기장의 진동으로 이루어져 있으며, 빛과 같은 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 라디오 또는 마이크로파 신호를 사용하여 이미지를 전송할 때에는 전자기파의 특성과 원리를 이용합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

제임스 웹 우주 망원경은 우주에서 촬영한 이미지를 지상으로 전송하는 과정을 거칩니다. 망원경은 지상국과 광통신으로 연결되어 있으며, 이를 통해 촬영한 데이터를 지상국으로 전송합니다.

먼저 망원경이 촬영한 이미지 데이터는 망원경 내부에 있는 컴퓨터에 저장됩니다. 그리고 이 데이터는 지상국으로 전송됩니다. 망원경과 지상국 사이의 통신은 레이저 또는 전파를 이용해 이루어집니다.

지상국에서는 이 데이터를 수신하고 해독하여 이미지를 재구성합니다. 이후 지상국은 이 이미지를 공유하여 다른 기관이나 연구자들이 활용할 수 있도록 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

제임스 웹 우주망원경과 같은 우주 망원경은 일반적으로 광전송 체계를 사용하여 데이터를 지구로 전송합니다. 이는 전송한 데이터를 광섬유 케이블을 통해 송신자와 수신자 사이를 이동하는 빛의 파동으로 변환하여 전송하는 원리를 사용합니다. 하지만 우주에서 지구로 데이터를 전송하는 것은 지구 상에서의 광전송과는 매우 다른 상황이기 때문에 다양한 과학적 기술과 원리가 사용됩니다.

우선, 망원경은 광학 시스템으로 이루어져 있으며, 이 광학 시스템은 빛을 수집하고 적절한 형태로 포커싱하여 이미지를 형성합니다. 그런 다음 망원경 내에 설치된 전자 기기는 이미지 데이터를 디지털 신호로 변환하고, 이 신호를 전기 신호로 변환하는 전기-광 전송 장치를 통해 전송합니다.

전송된 데이터는 위성 통신 시스템을 통해 지구로 전송됩니다. 이 시스템은 위성과 지구 간의 통신을 가능하게 하는 레이저 또는 라디오파를 사용합니다.