5. MOP 와 피닉스 프로젝트

1992년 미국 정부는 NASA의 마이크로파 관측 프로그램(MOP)의 형태인 SETI 프로그램에 자금을 지원했습니다. MOP는 하늘에 대한 전반적인 탐사와 더불어 가까이에 있는 800개 별들의 세부적인 것에 대한 목표물 탐사를 수행하도록 장기간 계획되었습니다.

미국국립전파천문대 전파망원경	아레시보 전파망원경	NASA DSN 중 하나인 GDSCC 망원경 (Goldstone Deep Space Communications Complex)

MOP는 NASA의 웨스크 버지니아주 Green Bank에 위치한 미국국립전파천문대의 43m(140피트) 전파망원경, 푸에르토리코의 아레시보 관측소에 위치한 300m(1000피트) 전파망원경 그리고 NASA DSN(Deep Space Network)와 연합한 라디오 안테나들로 실행되었습니다. 신호들은 용량이 1,500개의 채널급인 스펙트럼 분석기로 분석되었고 이 분석기들은 더 큰 용량을 얻기 위해서 결합하였습니다.

http://www.seti.org/

MOP는 미국 국회로부터 조롱 받게 되었고 시작 후 1년만에 프로그램은 취소되었지만 SETI 지지자들은 정부의 지원 없이 작업을 지속했고 1995년 캘리포니아 마운틴 뷰의 SETI institute는 민간자금을 후원 받아 Phoenix 프로젝트라는 이름으로 MOP를 재개했습니다.

 

1980년에 칼 세이건, 브루스 머레이 그리고 루이스 프레드만은 SETI 연구를 부분적으로 담당하기 위한 미국행성학회(http://www.planetary.org/home/)를 설립했습니다.

1980년대 초반에 하바드 대학의 물리학자 파울 호로비츠(Paul horowitz, http://www.harvardsquarelibrary.org/cfs2/paul_horowitz.php)

Paul Horowitz

는 다음 단계로 SETI 전파 탐색을 위해 특별히 계획한 스펙트럼 분석의 디자인을 제안했습니다. 전통적인 데스크탑 스펙트럼 분석들은 제한된 몇 개의 채널로 얻은 것을 아날로그 필터겹을 사용하여 파장을 샘플화 함으로써 이것의 분석을 위해 약간 사용 되었습니다.

번역자 부연설명 학창시절 유기화학 시간에 배웠던 내용 입니다. 위의 그림은 수소원자에 대한 발머 스펙트럼 입니다. 위의 그림은 전자껍질에 대한 설명입니다. 에너지가 낮으면 전자껍질은 n=1 바닥상태에 있게 되고, 에너지가 높음에 따라 n=2, n=3 과 같은 혹은 그 이상의 전자껍질 상태를 가지게 됩니다. 사실 전자껍질의 갯수는 무제한 이죠. 들뜬 상태에 있는 전자껍질이 n=2로 내려올 때 빛을 방출하게 됩니다. 전자껍질 n=6에서 n=2로 떨어질 때 수소는 보라색 빛을 발산합니다. 마찬가지로 n=5 -> n=2면 청색선 n=4->n=2가 되면 하늘색선 그리고 n=3 -> n=2가 되면 빨간색 빛을 발산합니다. 다시 말해 어느 전자껍질의 위치에 있던 n=2 로 떨어지게 되면 빛을 내게 됩니다.

그러나 현대적인 통합회로디지털신호분석(DSP) 기술은 더 많은 채널을 사용하여 더 먼 곳을 체크하고 수신하여 자동으로 상관관계를 구하는데 사용되고 있습니다. 이 작업은 1981년에 시작된 131,000개의 협대역 채널의 용량을 가지고 "Suitcase SETI"라 이름 지어진 포터블 스펙트럼 분석을 이끌게 됩니다. 후에 1982년까지 필드 테스트를 하게 됩니다. Suitecase SETI는 하버드에 있는 26미터 하버드/스미소니언 전파 망원경, 메사추세츠와 함께 1983년에 사용됩니다.

(26미터 하버드/스미소니언 전파 망원경)

이 프로젝트의 이름은 "Sentinel"이며 1985년 까지 지속됩니다.

(The SEnTInel (SETI News): http://www.bigear.org/CSMO/HTML/CS02/cs02p30.htm )

심지어 131,000개의 채널은 빠른 비율로 하늘을 탐색하는데 충분하지 않았습니다. 그래서 Suitcase SETI는 "Megachannel Extra-Terrestrial Assay"라는 다시말해 "META" 프로젝트에 1985년에 합류하게 됩니다. META 스펙트럼 분석은 840만개의 채널 용량과 0.05헤르츠 채널 분해 능력을 가지고 있습니다. META의 중요한 특징은 지구와 지구밖 신호를 구별하기 위해 도플러 쉬프트 파장을 사용합니다. 프로젝트는 행성학회의 조언과 호로이츠에 의해 이끌어 졌고 영화제작자 스티븐 스필버그가 일부분 투자 했습니다. 두번째 노력인 META II는 남반구 전천탐사를 위해 1990년 아르헨티나에서 시작되었습니다. META II는 여전히 운영중이고 1996년에 업그레이드 되었습니다.

(SETI 신호 분석)

META의 다음은 "Billion-channel ExtraTerrestrial Assay"인 "BETA"로 명명되었습니다. 이것은 1995년 10월 30일에 관측을 시작하였습니다. BETA의 심장은 고속퓨리에전송 엔진 63개가 있는데 각각의 능력은 2초동안 222개의 복합지점을 계산할 수 있고 디지털 신호 분석 보드를 가진 21대의 퍼스널 컴퓨터가 있습니다. 이것은 BETA가 2억5천만개의 채널이 동시에 수신할 수 있고 채널당 0.5 헤르츠의 분해가 가능하다는 것입니다. 이것은 2초 동안의 관측에서 1.400~1.720기가 헤르츠까지 마이크로파장 스펙트럼을 이용해서 탐색할 수 있습니다. BETA의 가장 중요한 특징은 빠른 자동 탐색입니다. 하늘에서 2개의 인접한 후보 신호를 관측할 수 있는 점인데 하나는 동쪽을 또 다른 하나는 서쪽을 관측할수 있다는 점 입니다. 지구의 항성 움직임 비율 내에서 일관성을 제공합니다. 세번째 수신기는 분명하게도 지구가 신호 수신을 금지한 것 같습니다. 1999년 3월 23일 강한 바람에 의해 26미터 전파 망원경이 부러졌습니다. 이것은 BETA 프로젝트에 대한 운영을 중지하는데 큰 힘이 되었습니다.

1959년에 코코니와 모리슨이 발표한 논문의 첫번째 포인트는 초기 목표로 파장을 제안했고 마이크로파장을 이용한 탐색이 가능하다는 것을 알렸습니다.( Cocconi, G., and Morrison, P. "Searching for Interstellar Communication," Nature, 184, 844 (1959). )

(논문보기: http://www.coseti.org/morris_0.htm)

1960년에 코넬 대학의 천문학자 프랭크 드레이크가 "프로젝트 오즈마" 라는 이름으로 현대적인 첫 SETI 탐색을 실행했습니다.

후에 프랭크 바움's은 오즈의 여왕이라 했습니다. 드레이크는 웨스트 버지니아의 그린뱅크에 있는 26미터 접시 전파 망원경을 이용하여 Tau Ceti 그리고 Epsilon Eridani를 탐색하는데 1.420Ghz 파장을 표적 파장으로 했습니다. 100 Hz 대역폭을 가진 싱글 채널 수신기를 사용하는 것으로 400Khz 대역의 표적 파장 주변을 탐색했습니다. 그 정보는 오프라인 분석을 위해 테이프에 저장되었습니다. 그는 거대한 흥미로운 것을 아무것도 찾을 수 없었습니다.

Drake, F. D. "Project Ozma," Physics Today, 14, 140 (1961).

Drake, Frank, "Project Ozma: The Search for Extraterrestrial Intelligence," Proceedings of the NRAO Workshop held at the National Radio Astronomy Observatory, Green Bank, West Virginia, Workshop No. 11, May 20-22, Kellermann, K.I., and Seielstad, G.A., eds., p.23 (1985).

(Green Bank 망원경)

1961년에 첫 SETI 컨퍼런스가 그린 뱅크에서 개최되었습니다. 소련은 SETI가 진행되는 1960년대 동안 강한 호기심을 보였는데 강력한 라디오 신호 포착을 위해 전방위 안테나를 사용해서 찾고자 하는 실행력을 보였습니다. 미국의 천문학자 Carl Sagan과 소련의 천문학자 Iosif Shklovskii는 1966년에 "Intelligent Life in the Universe"라는 책을 출간했습니다.

첫 크라우스 스타일의 전파 망원경은 1963년에 개량되었습니다. 그것은 360피트(110미터) 넓이에 500피트(150미터)길이, 70피트(21미터)의 높이를 가졌습니다.

(Kraus 타입 망원경)

1955년 3월의 미국의 과학적 이슈는 존 크라우스가 하나의 컨셉을 기술했는데 그것은 파라볼릭 효과를 가진 하나의 플랫-판 전파 망원경을 사용하여 자연적인 전파 신호를 우주에서 스캔하기 위한 컨셉 이었습니다. 2년 이내에 그의 컨셉은 오하이오 주립대학이 국립과학재단으로 부터 7만1천달러를 받아 건설되었습니다. 오하이오의 델라웨어에 있는 20-아크 플롯으로 초기 건설이 시작되었고 이 오하이오 주립대 전파 망원경의 이름은 "빅 이어"로 불리게 되었습니다. 후에 그것은 전세계에 첫 SETI 프로그램이 시작되었음을 알렸고, 그것의 이름은 오하이오 주립대 SETI 프로그램 이라 불렸습니다.

(Big Ear Telescope)

1971년에 NASA의 SETI 학습에 드레이크, 휴렛팩커드의 버나드 올리버 그리고 다른 사람들이 포함되었습니다. 결과 보고서는 "프로젝트 사이클롭스"라 는 이름으로 알려진 1,500개의 병렬 접시 안테나를 지구상에 건설하는 것을 제안했습니다. 사이클롭스 병렬 망원경을 위한 목표 금액은 미국 달러로 10억 달러 였습니다. 사이클롭스는 건설되지 않았습니다. 그러나 보고서는 향후 SETI 작업을 위한 기초가 되었습니다.

1974년에 다른 세계에 메시지를 보내기 위한 아레시보 천문대가 건설되었습니다. 그것은 지구에서 25,000광년 거리에 있는 M13 구상성단을 향해 보내졌습니다.

OSU SETI 프로그램은 1977년 8월 15일에 Jerry Ehman이 망원경으로 하나의 강력한 신호를 수신함으로써 유명해졌습니다.

그는 재빠르게 프린트했고 "Wow"라고 표시했습니다. 이 시그널, Wow는 녹음되었습니다. 그리고 인공적인, 지구밖 소스에서 발견된 이 신호가 어떤 것인지 또는 누구인지 고려하기 시작했습니다. 그러나 그것은 몇몇의 추가적인 탐색이 다시는 이뤄지지 않았습니다.

(Wow Sigmal)

1979년에 캘리포니아 버클리 대학은 "Search for Extraterrestrial Radio Emissions From Nearby Developed Intelligent Populations(SERENDIP)" SETI 프로젝트를 시작했습니다.

1986년에 UC 버클리는 그들의 2번째 SETI 노력(SERENDIP II)을 기울였습니다. 그 뒤로 4번더 이어졌으며 최근까지 이어졌습니다. 마지막으로 SERENDIP 프로젝트는 다시 환생했으며 SERENDIP V. 입니다. SERENDIP은 2009년에 시작되었으며 아레시보 전파 망원경을 이용한 전천 탐사 프로젝트 입니다.

많은 라디오 파장은 우리의 대기를 잘 통과 합니다. 이것은 큰 라디오 안테나를 사용하여 우주를 탐색하고자 하는 사람들을 이끌기도 합니다. TV와 라디오와 같은 커뮤니케이션 도구는 부산물로 라디오 전파를 방사하는데 이것은 인공적인 자연이고 또 반복적이고 좁은 대역폭을 가집니다. 태양계 외부로 부터의 자연적이지 않은 라디오 방출을 탐색함으로써 외계문명을 발견할수 있는 방법 중의 하나입니다.

SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence)는 외계생명체 탐색을 위해 그것을 위해 활동하는 사람들을 위해 선택된 이름 입니다. SETI 프로젝트는 먼 행성의 문명으로부터 전송되는 전자기를 탐색하기 위해 과학적 방법을 동원합니다. 미국 정부가 SETI 프로젝트 초기에는 후원을 했지만 최근 작업들은 개인 기부금에 의존하고 있습니다. 첫 전송되는 신호를 위해 하늘을 가로질러 탐색하는 것은 거대한 도전 입니다. 전송신호의 방향과 스펙트럼 그리고 커뮤니케이션의 방법은 알려지지 않았지만 그것은 문명의 특성이라 할수 있겠습니다. SETI 프로젝트는 추정을 통해 탐색의 범위를 좁히며 효율적 탐색을 하고 있습니다.

북쪽하늘 일주사진 입니다.

 

중앙선데이에 별을 보고 싶지만 어떻게 봐야할지 잘 모르는 분들을 위한 가이드를 기고 했습니다.

1999년 부터 참여하고 있는 세티 프로젝트의 최근 기록

BOINC Cross Project IDentifier	d76e17d67d4c5a2432cf0b66a4de7585
URL	www.setisigns.net
Current Credit (based on incremental update)	93,865.40 Comprising 93,865.40 from the daily update + 0.00 since then
BOINC World position based on credit (based on incremental update)	226,981 out of 1,977,011 50 since daily update
Recent average credit RAC (projects accumulated)	432.71690
Recent average credit RAC (according to BOINCstats)	410.60581
Recent average position change per day	627.85
BOINC World position based on RAC (based on incremental update)	76,131 out of 1,977,011
Overtake stats
Contribution to BOINC total credit	0.00004%
Contribution to BOINC total RAC	0.00008%
Accumulated more credit than % of all BOINC users	88.519%
Highest World position ever	53829 at 2005-07-14
Set your credit target
Target results	No target set
Set your date target
Target results	No target set
Link to users host stats
Member of team	Seti@Home Korea
Position in Team	89 out of 1044
Contribution to Team total credit	0.13336%
Contribution to Team total RAC	0.50471%
Accumulated more credit than % of all Team members	91.475%
Resident of	Korea, South
Position in Country stats	446 out of 7732
Contribution to own country total credit	0.01853%
Contribution to own country total RAC	0.02034%
Accumulated more credit than % of all fellow citizens	94.23176%
Cup points	35.61
Cup Rank	150,506
URL for user signature graphic	http://www.boincstats.com/signature/user_176210.gif
URL for user signature graphic (for this project only)	http://www.boincstats.com/signature/user_176210_project-1.gif
URL for user WAP stats	http://www.boincstats.com/stats/wap_user.php?id=176210

Best five days

Date	Credit
2010-06-08 16:48:12	1,676
2010-05-27 16:46:24	1,470
2010-05-26 16:41:44	1,467
2010-05-12 16:42:20	1,460
2010-05-19 16:42:39	1,373

	Current Credit	Current position	% of total	last day	Cup Rank
SETI@Home	93,865.40	114,860	100.00	838.86	28,083

Last 30 days (based on the daily update numbers):

	2010-06-16	2010-06-15	2010-06-14	2010-06-13	2010-06-12	2010-06-11	2010-06-10	2010-06-09	2010-06-08	2010-06-07
Total Credit	93,865	93,027	93,027	93,027	92,802	92,684	92,513	92,255	92,255	90,579
Credit/day	839	0	0	225	117	172	258	0	1,676	1,345
Position	226,931	228,084	227,939	227,821	228,006	228,013	228,139	228,287	228,164	230,800
Position change	1153	145	118	185	7	126	148	123	2636	2056
Position in team	89	89	89	89	89	89	89	89	89	91
Position change in team	0	0	0	0	0	0	0	0	2	0

	2010-06-06	2010-06-05	2010-06-04	2010-06-03	2010-06-02	2010-06-01	2010-05-31	2010-05-30	2010-05-29	2010-05-28
Total Credit	89,234	88,736	88,465	88,344	87,876	87,700	86,381	86,257	85,793	85,464
Credit/day	498	270	121	468	176	1,319	123	465	329	516
Position	232,856	233,591	233,885	233,923	234,581	234,735	236,986	237,130	237,723	238,163
Position change	735	294	38	658	154	2251	144	593	440	698
Position in team	91	91	91	91	91	91	91	91	91	91
Position change in team	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

	2010-05-27	2010-05-26	2010-05-25	2010-05-24	2010-05-23	2010-05-22	2010-05-21	2010-05-20	2010-05-19	2010-05-18
Total Credit	84,948	83,478	82,010	81,574	81,574	81,173	80,836	80,602	80,479	79,107
Credit/day	1,470	1,467	437	0	400	337	234	123	1,373	0
Position	238,861	241,406	244,029	244,708	244,588	245,233	245,738	246,032	246,071	248,501
Position change	2545	2623	679	120	645	505	294	39	2430	136
Position in team	91	93	95	95	95	96	96	95	95	95
Position change in team	2	2	0	0	1	0	1	0	0	0

아까 한 시간전에 하늘을 보니깐 금성, 화성, 토성이 황도상에 직선으로 늘어서 있더라구요.
화성밑에 작은 별이 뭘까 하고 찾아보니깐 사자자리의 레귤러스 더군요.
아래는 다양한 아이폰 애플리케이션으로 본 금성-화성-토성 입니다.

모두 GPS 기반이기에 Star Walk와 동일한 방식으로 동작 합니다.

(Starmap App)

 

 
(Star Chart App) 

Julian day number : 율리우스 력수
local civil time : 지방시
sidereal time : 항성시
equatorial coordinate : 적도좌표
horizon coordinate : 지평좌표
asension : 상승
right asension : 적경
hour angle : 시간각
obliquity : 경사진 것
ecliptic : 황동
obliquity of the ecliptic : 황도경사각
nutation : 장동(지축의 미동)
longitude : 황경, 경도
coorection : 교정
ecliptic coordinate : 황도좌표
galactic coordinate : 은하좌표
precession : 세차운동
geocentric : 지심
apparent : 시
atmospheric refraction : 대기굴절
circumstance : 상황
parallax : 시차
osculating elliptical element : 접촉중인 타원요소
cormet : 혜성
parabolic : 포물선

토요일 오후 양평 천문대 가는길...

또한 왕관자리와 궁수 자리 입니다.

마지막으로 헤라클래스 자리 입니다.

오랜만에 본 별이 넘치는 밤하늘이었고, 그 시간이 짧음에 아쉬움을 느꼈습니다.
또한 보다 좋은 렌즈에 대한 욕심을 가지게 된 시간이었습니다. ^^

오늘 하늘이 좋아서 KAAS 경기지부 김재진 선생님과 함께 강화도 황산벌에 갔다왔습니다. 

저녁 9시에 도착해서 밤 11시 30분까지 맑은 하늘을 카메라에 담았습니다. 

일주사진 까지 촬영할 생각이었는데 이후로는 구름이 몰려와서 어쩔수 없이 철수해야 했습니다.

 (오리온자리)

Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 22:26
ExposureTime: 10"
Aperture: F5.6
ExposureProgram: M
ISO: 1600
WhiteBalance: Auto

(시리우스와 개자리) 

 Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 22:04
ExposureTime: 5"
Aperture: F4.0
ExposureProgram: M
ISO: 400
WhiteBalance: Auto 

(오리온자리) 

 Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 21:54
ExposureTime: 13"
Aperture: F5.0
ExposureProgram: M
ISO: 1600
WhiteBalance: Auto

 

(화성) 

 Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 22:10
ExposureTime: 10"
Aperture: F4.0
ExposureProgram: M
ISO: 400
WhiteBalance: Auto

 

(황소자리와 플레이아데스) 

 Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 22:14
ExposureTime: 10"
Aperture: F4.5
ExposureProgram: M
ISO: 1600
WhiteBalance: Auto  

 (황소자리와 플레이아데스 그리고 달)

 Model: Canon EOS 500D
LensSpec: Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS
CreateDate: 2010:01:23 22:00
ExposureTime: 10"
Aperture: F4.0
ExposureProgram: M
ISO: 400
WhiteBalance: Auto

소스 : http://www.sergemeunier.com/blog/astronomical-calculations-in-c-calculating-the-angular-diameter-of-a-planet/

 

행성의 각편향을 구하는 것은 매우 쉽습니다. 각편향을 구할 때 행성까지의 거리를 알아야 하는데 수 많은 행성까지의 거리를 모두 알수는 없습니다. 그렇기 때문에 각편향을 구할 땐 1AU 정도의 각편향만 있으면 됩니다.

 

(이미지 출처 : http://lcogt.net)

 

이것을 구하는 공식은 다음과 같습니다.

각편향 = 1AU에 대한 각편향 / 직경

 

이것을 함수로 만들어보면 아래와 같은 형태가 됩니다.

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConvertCoordinates
{
    //각편향 계산하기
    public class CalculatingAngularDiameter
    {
        public static double CalcPlanetDiam(double fDistance, double fAngDiam1AU)
        {
            return ( fAngDiam1AU / fDistance );
        }
    }
}

 

[용어정리]

1. angular diameter: 각편향

2. distance : 직경

작 성 자 : 박종현
작 성 일 : 2010년 01월 12일
원    문 : http://www.sergemeunier.com

천문에 대한 계산을 수행할 때 중요한 부분(Vital part) 중의 하나인 서로 다른 좌표 시스템간의 변환에 대해 알아보겠습니다.

각각 다른 좌표 시스템은 어느 지역에서 어떻게 사용하느냐에 따라 장단점을 가질 수 있습니다. 천문학에서 사용하는 메인 좌표 시스템들은 적도, 수평, 황도, 은하 좌표 시스템입니다.

천문학에서 가장 중요한 좌표는 적도 좌표계 인데 이는 각각의 다른 장소에서 서로 다른 좌표를 변환할 때 이 적도좌표로의 변환을 기본으로 하기 때문입니다. 여기에서 적도와 황도 좌표 사이의 변환을 한번 핸들링 해보겠습니다.

적도 좌표 시스템은 지구상의 경위도 좌표(geographic coordinates)를 투영합니다. 이것이 무슨 뜻이냐면 지구 적도위의 천구의 적도와 지구의 북극 위인 천구의 북극과 함께 지구상의 경도와 위도가 가상의 천구에 투영된다는 것 입니다.

즉 하나의 구를 지구처럼 경도와 위도로 분리한 것입니다.

경도(Longitude)는 적경(right ascension)으로 잘 알려져 있고 시간으로 측정하는데, 춘분점(Vernal Equinox, 3월 21일)에 태양이 어떤 포인트에 있는데 양자리의 첫 포인트(First Point of Aries)를 0 포인트로 해서 시작됩니다. 이 값은 세차운동 때문에 변경됩니다. 세차운동은 여기서 다루지는 않겠습니다.

위도(Latitude)는 적위(δ로 표시)로 잘 알려져 있습니다. 천구의 적도로부터 떨어져 있는 물체를 각을 제어 측정하는데 지구의 위도처럼 북극점에서 90도로 시작됩니다.

수평좌표(horizontal coordinates)는 알타지머스(alt-azimuth) 좌표로 잘 알려져 있습니다. 여기 하늘에서의 좌표는 각으로 표현 되는데 고도와 방위로 구별 됩니다. 90도 각도를 가지는 수직선과 0~360도의 범위내에서 북극과 객체를 직접적으로 연결한 방위로 표현됩니다.

우리는 2개의 좌표 시스템간 변환을 할 수 있어야 합니다. 그러기 위해선 적경에서 시간에 해당하는 각을 찾을 필요가 있습니다. 적경은 천구에서 별의 위치를 기초로 하는데 반해 시간에 해당되는 각은 지구의 경도와 적경의 값을 기초로 변환되어야 합니다.

이 지역 항성시간(Local Sidereal Time)을 계산하는데 UT(Universal Time)와 관측자 위치의 경도 그리고 한 시간에 해당하는 각을 얻은 후 적경을 빼면 됩니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConvertCoordinates
{
    public class ConvertCoordinates
    {
        // 특정시간의 시간각과 위도를 적경으로 변환
        public static double ConvRAToHA(double fRA, DateTime dUT, double fLong)
        {
            double fLST;
            double fHA;

            fLST = UraniaTime.ConvTimeToDec(UraniaTime.CalcLSTFromUT(dUT, fLong));

            fHA = fLST - fRA;
            fHA = Trig.PutIn24Hour(fHA);

            return fHA;
        }

        public static double ConHAToRA(double fHA, DateTime dUT, double fLong)
        {
           // 특정시간의 적경과 적위를 시간각으로 변환
            double fLST;
            double fRA;

            fLST = UraniaTime.ConvTimeToDec(UraniaTime.CalcLSTFromUT(dUT, fLong));

            fRA = fLST - fHA;
            fRA = Trig.PutIn24Hour(fRA);

            return fRA;
        }
    }
}

변환에 삼각법이 필요하지만 지나치게 복잡하지는 않습니다.
우리는 수평좌표를 찾기 위해 적위, 위도, 시간각(이전 함수를 사용하여 계산되어진)을 알아야할 필요가 있습니다.
수평좌표에서 적도 좌표를 찾는 것은 이전 절차의 반대로 계산하면 됩니다. 일단 우리는 적위와 시간각을 가지고, 이전 섹션을 통해 적경에서 시간각으로 변환을 할 수 있습니다.

  public static void ConvEquToHor(double fLatitude, double fHA, double fDecl, ref double fAlt, ref double fAzim)
  {
      double fSinAlt;
      double fCosAzim;

      fHA = Trig.DegToRad(fHA * 15);
      fDecl = Trig.DegToRad(fDecl);
      fLatitude = Trig.DegToRad(fLatitude);
      fSinAlt = (Math.Sin(fDecl) * Math.Sin(fLatitude)) + (Math.Cos(fDecl) * Math.Cos(fLatitude) * Math.Cos(fHA));
      fAlt = Math.Asin(fSinAlt);
      fCosAzim = ((Math.Sin(fDecl) - (Math.Sin(fLatitude) * Math.Sin(fAlt))) / (Math.Cos(fLatitude) * Math.Cos(fAlt)));
      fAzim = Trig.RadToDeg(Math.Acos(fCosAzim));
      if (Math.Sin(fHA) > 0)
      {
          fAzim = 360 - fAzim;
      }
      fAlt = Trig.RadToDeg(fAlt);
  }

  public static void ConvHorToEqu(double fLatitude, double fAlt, double fAzim, ref double fHA, ref double fDecl)
  {
      double fSinDecl;
      double fCosH;

      fAlt = Trig.DegToRad(fAlt);
      fAzim = Trig.DegToRad(fAzim);
      fLatitude = Trig.DegToRad(fLatitude);
      fSinDecl = (Math.Sin(fAlt) * Math.Sin(fLatitude)) + (Math.Cos(fAlt) * Math.Cos(fLatitude) * Math.Cos(fAzim));
      fDecl = Math.Asin(fSinDecl);
      fCosH = ((Math.Sin(fAlt) - (Math.Sin(fLatitude) * Math.Sin(fDecl))) / (Math.Cos(fLatitude) * Math.Cos(fDecl)));
      fHA = Trig.RadToDeg(Math.Acos(fCosH));
      if (Math.Sin(fAzim) > 0)
      {
          fHA = 360 - fHA;
      }

      fDecl = Trig.RadToDeg(fDecl);
      fHA = fHA / 15.0;
  }

[용어정리]
alt-azimuth : 별의 고도(Altitude), 별의 방위(Azimuth)
geographic coordinates : 경위도 좌표
Longitude : 경도
Latitude : 위도
horizontal coordinates : 수평좌표
right ascension : 적경
Vernal Equinox : 춘분점
Local Sidereal Time : 지역항성시
Universal Time : UT

저는 내일 그러니깐 17일~18일 사이에 일산 어린이 천문대로 사자자리 유성우를 보러갈 계획 입니다.
사자자리는 황도 12궁 별자리 중의 하나 이며, 게자리와 처녀자리 사이에 있습니다.
사자자리에서 가장 유명한 별은 레귤루스라고 하며 밝기는 1등성 입니다.

이번 유성우는 시간당 200개에서 1000개 까지 떨어진다고 합니다. 또한 예년에 비해 훨씬 밝고요~
새벽 1시 이후 부터 유성우의 변화가 커진다고 하니 참고하시기 바랍니다.
아래는 스텔레라리움으로 찾아본 사자자리 입니다.

찾는 방법은 아래 이미지에 표시해 두었습니다.
관심 있는 분들은 졸린 눈 약간 비비고, 즐거운 추억하나 만들어 보세요.^^

이번달 31일에 서울올림픽 공원에서 갈릴레오 갈릴레이 400주년 기념 행사 겸 해서 행사가 열립니다.
이번 행사에는 400 이라는 상징적인 숫자의 의미를 살리기 위해 망원경 400대가 동원되는 큰 행사 이기도 합니다.
(망원경 400대에 대한 기네스 기록 도전도 있습니다.)
이 날 행사와 겸해서 초/중/고 의 학생천체관측대회도 열립니다.

오랜만에 다시 천문학 공부를 했습니다.
공부한 부분은 성운, 성단 인데 관련 내용을 아래에 잠시 정리해 볼까 합니다.
나중에 기억나지 않으면 다시 볼 목적이거든요.^^

추천서적 : 박석재 원장님의 '해와 달과 별이 뜨는 원리'

적경이란?
- 지구의 경도에 해당
- 춘분점을 기준으로 동쪽으로 재어나간다.
- 단위는 시, 분, 초
- 지구에서는 동경, 서경이라는 용어를 사용하며, 각각 180도씩 존재하고, 이것을 합치면 360도가 된다.
- 1h는 60분이고, 1분은 60초가 된다.
- 24시간은 360도이므로 1시간이 15도가 된다.

적위란?
- 적위는 0도 에서 90도까지 존재함.
- 천구의 적도를 기준으로 재어나간다.
- 단위는 도, 분, 초
- 1도는 60분이고, 1분은 60초이다.

따라서 밤하늘을 1시간 바라보면 별들은 15도 움직인다.
적격에서 말하는 춘분점은 춘분날 태양이 낮에 떠 있는 하나의 점을 말하는 것이고 그 점은 가을철 별자리 근처에 있으며, 페가수스 자리와 물고기 자리 근처가 된다.

한국아마추어천문학회 서울/경기 지부에서 개기일식 관측을 위해 중국을 갑니다.
당일날 아프리카 TV를 통해 일식에 대해 생중계를 계획하고 있으시더군요.

관련글 : http://seoulkaas.new21.net/zb-5/?sid=699&article_srl=7798431

한국에서도 조금 보이긴 하겠지만 마침 그 날은 비가 온다는 예보가 있어서 보긴 힘들거 같구요.
중국에서는 날씨가 화창해서 100% 볼 수 있다고 합니다.

중국에서의 개기일식은 약 5~6분간 지속된다고 합니다. 최대의 개기일식은 아니지만 작은 개기일식은 더더구나 아니라고 합니다. 관심 있으신 분들은 위의 채널에 접속해서 개기일식을 생중계로 보시기 바랍니다.

3C273은 처녀자리에 있는 퀘이사라고 합니다.
3C273은 어떤 목록의 숫자인데, 하늘의 천체를 구분하는 목록은 메시에 목록, NGC목록, IC목록 등이 있습니다.
메시에 목록은 'M'으로 시작하는 목록인데 프랑스 천문학자 메시에가 발견한 순서대로 M1, M2,....해서 만든 목록입니다.

NGC목록은 1888년 존 드라이어가 허셜 부자가 남긴 목록을 보고 만든 것 입니다.
이 목록에는 약 7,800여개의 Deep Sky가 있습니다.
목록에 나타나는 대상에는 숫자가 붙어 있는데 기준은 적경 0h인 춘분점을 기준으로 적경값이 커지는 순서대로 번호를 붙였습니다. 적경값이 커지는 순서란 서쪽에서 동쪽을 말합니다.
예를 들어서 안드로메다대성운의 경우 메시에 목록에서는 M31이지만 NGC목록에서는 NGC224 입니다.
그래서 성도에서 보통 NGC 목록의 대상은 NGC라는 이름은 빼고 숫자로만 표기가 됩니다.

그럼 3C273은 왜 숫자로만 되어 있는 것이 아닐까요?
성도를 보면 행성, 항성, 은하 등과 같은 무수한 천체가 표시되어 있습니다.
이런 별들 중에 전파를 강하게 내뿜는 별들도 있습니다. 이런 전파원들만 모아서 만든 목록이 3C 목록입니다.
3C 목록에 대한 자세한 설명은 아래의 주소에서 확인하실 수 있습니다.

3C Survay : http://w0.sao.ru/cats/doc/3C.html

위의 근거 자료를 토대로 3C 목록의 273번에 해당하는 천체라는 것을 알았습니다.
이 3C273은 퀘이사라고 합니다.

그럼 퀘이사는 무엇일까요?
퀘이사는 QUARsi-stellAR radio source의 준말로 직역하면 준성 전파원 입니다.
준성이라고 하는 것은 굉장히 밝고, 아주 멀리 있는 천체를 말하는데 이 천체는 은하의 핵과 같지만 그 모양이 항성과 같은 것 입니다. 이것의 크기는 태양계와 비슷하다고 예상은 되지만 밝기는 태양의 수조배에 달한다고 합니다. 이 천체의 빛이 지구까지 오는데 21억광년이 걸리고, 그로 인해 이 빛을 내는 천체 퀘이사를 연구하면 초기 우주에 대한 정보를 얻을 수 있다고 합니다.

3C273 퀘이사의 크기는 지름이 약 28만 광년이라고 합니다.
그것의 질량은 안드로메다 은하의 50배로 추정되고 있고, 막대한 양의 에너지를 뿜고 있는데 우리 은하보다 약 4,000배 밝게 빛난다고 합니다. 또한 우리 은하의 100만배 이상의 X선을 방출하고 있으며, 이 천체의 블랙홀 질량은 태양의 1억배라고 합니다.

3C273의 기본 정보는 아래와 같습니다.
Right Ascension : 12:29.1
Declination : +02:03.1
Distance : 2,000,000.0 KLY
Visual brightness : 12.8 var

아래의 사진은 처녀자리에 있는 3C273에 대한 사진 입니다.
                       (일본의 어떤 사이트에서 가져왔는데 주소를 미처 챙기지 못했습니다.)

그리고 아래 사진은 3C273이 전파를 발산하는 이미지 입니다.

역시 마찬가지로 3C273에 대한 CCD영상이며, 출처를 챙기지 못했습니다.ㅜ.ㅜ

다음의 이미지는 3C273을 찾아가는 스타 호핑법에 대한 이미지 입니다.
아래의 작은 이미지를 보면 동그라미 부분이 보입니다.
처녀자리에서 저 위치를 찾아냅니다.

찾고 나면 아래의 그림처럼 스타 호핑을 시작하면 됩니다. 
(이미지 출처 : www.cs.cmu.edu)

위의 방법을 이용해서 Microsoft WorldWideTelescope를 이용해서 퀘이사를 찾아보았습니다.
먼저 처녀자리를 찾았습니다.


그리고 아래에 NGC4526이라고 잘못 적었는데요~ 원래 NGC4527 입니다.
WWT를 이용해서 NGC4527을 찾습니다. 4527 아래 보이는 대상이 4536 입니다.
그 다음에 3C273의 위치 정보를 이용해서 대충 근처로 이동합니다.
근처로 이동하면 스타 호핑법 이미지와 비슷한 대상들이 보입니다.
그 대상들을 하나하나 비교하면서 이동하게 되면 퀘이사를 찾을 수 있습니다.

조금더 확대해 보면 아래 이미지 정가운데 3개의 대상이 보이고, 노란색 펜으로 표시한 녀석이 퀘이사 3C273 입니다.

확실하게 증명하기 위해 WWT에서 SDSS 이미지로 변경합니다.
그럼 아래 이미지에서 보는 것 처럼 3개의 대상 중에서 가장 밝은 왼쪽 대상의 약 5시방향에 길게 늘어진 퀘이사의 흔적을 확인할 수 있습니다.


참고사이트
[1] 부산대학교 아마추어천문가회, http://pnuaaa.new21.org/2004/
[2] 스미소니언/나사 천문학 데이터 시스템, http://adsabs.harvard.edu/abs/1976PASP...88..621S
[3] 3C and 3CR 목록, http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR-3
[4] 3C Survay, http://w0.sao.ru/cats/doc/3C.html
[5] 위키피디아, http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%80%98%EC%9D%B4%EC%82%AC
[6] 3C273 스타 호핑법, http://images.google.co.kr/imgres?imgurl=http://www.cs.cmu.edu/~zhuxj/astro/images/ngc/3c273finder.gif&imgrefurl=http://www.cs.cmu.edu/~zhuxj/astro/html/quasar3c273.html&usg=__OVDwre0h3JzhftonPQJ5fqqVs40=&h=443&w=617&sz=15&hl=ko&start=9&um=1&tbnid=L_mkTD_CBDCxRM:&tbnh=98&tbnw=136&prev=/images%3Fq%3D3C273%26hl%3Dko%26lr%3D%26rlz%3D1T4GGLL_koKR319KR319%26sa%3DN%26um%3D1%26newwindow%3D1
[7] Position of 3C273, http://images.google.co.kr/imgres?imgurl=http://www.ast.cam.ac.uk/~ipswich/Miscellaneous/3C273_finder.gif&imgrefurl=http://www.ast.cam.ac.uk/~ipswich/Miscellaneous/Long_Ago_Far_Away.htm&usg=__UigUFrI1v9e0a6RS8XkmH-7yagM=&h=426&w=558&sz=4&hl=ko&start=60&um=1&tbnid=taYB-lLFWOS_fM:&tbnh=102&tbnw=133&prev=/images%3Fq%3D%25223C273%2522%2Bhubble%26ndsp%3D20%26hl%3Dko%26lr%3D%26rlz%3D1T4GGLL_koKR319KR319%26sa%3DN%26start%3D40%26um%3D1%26newwindow%3D1
[8] 3C273, http://seds.org/~spider/Spider/Misc/3c273.html, SEDS

올해는 유네스코가 지정한 세계 천문의 해 입니다.
그래서 1년 내내 천문 관련 행사가 아주아주 많이 있습니다.^^

지난 달에는 TWAN 이라는 행사가 서울 청계창작 갤러리에서 있었습니다.
TWAN 프로젝트는 The World at Night 라고 하는데요~
이것의 주목적은 세계 여러 지역의 오래된 문화유적, 명소, 아름다운 자연을 배경으로 밤하늘의 별들이 어우러진 모습을 사진으로 기록하고 전시하는 국제 프로젝트 입니다.

검색하다보니 네이버 갤러리에 관련 코너가 만들어져 있네요.
네이버와 함께하는 TWAN프로젝트 : http://photo.naver.com/galleryn/46

유네스코가 지정한 행사임에도 국내 다른 포털들은 관심이 별로 없어 보이는데 그나마 네이버가 유일하게 천문관련 코너를 마련했네요.
음. 멋진데요?
개인적으로 이런 코너가 개설된 점이 정말 기쁩니다.^^
우주/천문 분야는 중요한 분야임에도 당장 돈이 되지 않다보니 일반인의 관심이나 기업의 관심이 적은게 사실 입니다. 돈이 안되는 부분임에도 갤러리라는 코너에서 천체사진을 일반인에게 소개해준 네이버에 하늘을 사랑하는 한 사람으로써 고마움을 느낍니다. (이걸 다른 곳에도 제안했었는데 거기선 이런 거 별로 라고 생각해서 그랬는지 아무튼 안된다는 반응을 보였었죠.)

아무튼 그건 그거고 당장 금주 4월 4일(토)에는 과천중앙과학관과 4월 5일(일) 남산타워, 마로니에 공원, 한강시민공원, 서울역 등에서 '100 시간 천문학' 행사가 있습니다.
 

과천중앙과학관 행사는 한국의 아마추어 천문가 들이 모여 행사를 진행하게 됩니다.
낮에는 태양을 보고 밤에는 별을 보여준다고 하니 관심 있는 분들은 시간을 내서 가보시는 것도 좋을 것 같습니다.

[1] 100시간 천문학 : http://www.astronomy2009.kr/archive/calendar/20090402_125320/20090402_125320.aspx
[2] 2009 세계 천문의 해 한국 위원회 : http://www.astronomy2009.kr
[3] 세계 천문의 해 년간 행사 : http://www.astronomy2009.kr/blog2/calendar_list.aspx
[4] 한국천문연구원 : http://www.kasi.re.kr

대표적인 성도는 스카이 아틀라스 이며, 스카이 아틀라스에는 메시에 목록과 NGC목록, IC 목록등이 포함되어 있다.

메시에 목록 - 천문학자 메시에가 만든 목록, 110개
NGC 목록 - 허셜 부자가 만든 General Catalogue를  존 드라이어가 자료를 정리해서 만듬. 약 7,900 여개의 목록
그 외 IC목록(약 14,000 여개)도 있음.

괜찮은 별자리 학습 프로그램 : The Sky, 스텔라리움, 스테리나잇 등

Deep Sky를 관찰하기 위해선 무엇을 알아야 하나요?
- 먼저 별자리를 잘 알아야 한다.(별자리를 알아야 그것을 기초로 성단, 성운을 찾을 수 있기 때문이다.)

망원경 사용시 대상은 어떻게 보이나요?
- 천정프리즘 사용시 : 상하좌우 -> 상하우좌
- 천정프리즘 미사용시 : 상하좌우 -> 하상우좌

황도 12궁이란?
- 천구를 12개로 나눈 것. 360도를 12등분하여 하늘을 나눈다.

춘분점인 3월 21일을 기준으로 한달씩 증가한다.(양자리를 기준으로 30도씩 나눈 것)

- 원래는 11개 였으나 양력인 12개월을 맞추기 위해 후에 천칭자리가 추가됨.
- 태양은 봄에는 적도 위쪽에, 가을에는 적도 아래에 있다.
- 태양이 적도상에 있다는 것은 낮과 밤의 길이가 같다는 것이다.
- 내가 태어났을 때 태양은 어디에 있었느냐???

황도 12궁에 쓰이는 기호는?

인터넷 기사에 태양보다 100만배나 밝은 큰 별이 이론과 달리 너무 일찍 죽었고, 블랙홀로 되지도 않았다는 기사를 발견했습니다.(관련기사 : http://news.nate.com/view/20090324n06514?mid=n0602)

별의 수명은 별의 질량이 결정하는데 무거운 별일수록 핵융합이 빨리 진행되어 수명이 짧다고 하네요.
따라서 100만배나 무거운 별은 그만큼 수명이 길어야 하는데 기존의 이론과 다르게 너무 일찍 죽었다는 겁니다.

보통 태양보다 수십배 정도 큰 별은 수백~ 수천만년 안에 수명을 끝낸다네요.
아무튼 이렇게 큰 별이 죽으면 보통 중성자별이나 블랙홀이 되는데...
기사의 내용대로 블랙홀로 되지도 않았다는 겁니다.

아래의 사진은 기사에서 언급한 영상을 촬영한 사진 입니다.

(이미지 출처 : http://www.noticiasdelcosmos.com/2009/03/hubble-devela-una-inusual-progenitora.html)


SN 2005gl이 뭔가 궁금해서 관련 논문을 검색해 보았습니다.
아래는 아스트로피지컬 저널에서 찾은 관련 내용입니다.

관련 내용 : http://www.iop.org/EJ/abstract/0004-637X/656/1/372/

논문 전체를 다운 받을 수 있으니 시간 되시는 분은 한번 읽어보시고, 요약해서 글 남겨 주시면 감사..ㅋㅋ

그리고 스카이 팩토리(http://www.skyfactory.org/deepskycatalogue/NGC266.html)에서 찾은 NGC266 정보 입니다.



별자리 : 물고기자리

적경 : 00h 49m 47.9s
적위 : +32° 16' 39.1"
등급 : 13,0


아래 사진은 NGC266

(이미지출처: www.marketiq.com/astro/astrondx.htm)

자료 출처 : 한국아마추어천문학회(KAAS)

참고자료: KBS 대왕세종, BBC 다큐멘터리 Space, 칼 세이건의 COSMOS, KAAS 앨범 등

지난 1월 3일에 국립과천과학관을 갔다왔습니다.
KAAS에서 자유관측 행사를 그 곳에서 했기 때문이죠.
국립과천과학관은 2001년도에 사업이 기획되었고, 2006년도에 기획, 설계를 시작하여 2008년 11월에 공식 개관되었습니다.
주요시설로는 옥내외 전시시설, 천체관, 천체관측소, 생태체험학습장, 과학캠프장 등이 있으며, 직경 1미터 광학 망원경이 대표 망원경이고 그 외에 태양 망원경과 중소형 망원경등이 있었습니다.
 
전 낮에 약속이 있어서 밤 12시쯤 그 곳에 도착했는데요.
도착하고 나니 구름이 몰려들어서 사분의 유성우는 볼 수 없었습니다.

같이 갔던 회원분이 국립과천과학관의 사진을 멋지게 담아놓으셨길래 사진을 퍼왔습니다.ㅋ
볼거리도 많아서 가족분들끼리 다녀오시는 것도 좋을 듯 싶더군요.^^

아래의 사진은 KAAS 회원인 스타필드(http://starfield.tistory.com/)님이 KAAS 웹사이트에 올려주신 사진 입니다.


1. 국립과천과학관, http://www.scientorium.go.kr/index.do
2. 국립과천과학관 새해부터 유료입장, http://www.scientorium.go.kr/index.do
3. 매일경제, 국내서도 지적외계생명체 탐사돌입, http://news.mk.co.kr/newsRead.php?sc=30000017&cm=%EA%B8%B0%EC%97%85%C2%B7%EA%B2%BD%EC%98%81%20%EC%A3%BC%EC%9A%94%EA%B8%B0%EC%82%AC&year=2009&no=4065&selFlag=&relatedcode=&wonNo=&sID=501

천문계산에 필요한 기본적인 상수를 알아보았으니 이제 이런 계산에 사용될 모듈을 4개정도 만들어 볼까 합니다.
경도는 단위가 각도로 되어 있습니다. 0도에서 360도 사이에 위치한 각각의 도를 단순하게 표현하기 위해서 Frac와 Module라는 모듈을 만듭니다.
public double Frac(double x)
{
       return x - Math.Floor(x);
}
public double Modulo(double x, double y)
{
        return y * Frac(x / y);
}

1도 사이에는 arc가 존재하고 이 arc는 분과 초로 나누어질 수 있으므로 이것과 관련된 모듈도 만듭니다.
이것과 관련도 2개 입니다.

아래의 메서드에서 Ddd메서드는 각도를 구하는 메서드 이고, DMS라는 메서드는 각도 입력시 그것을 arc의 각과 분, 초로 변환해 주는 메서드 입니다.
예를 들어서 Ddd 메서드에 arc의 Degress로 15, arc의 분 30, arc의 초 00.0을 할당하면 각도 15.5가 출력됩니다.
역으로 각도 15.5를 DMS 메서드에 파라미터로 전달하면 arc의 DMS가 리턴됩니다.

public double Ddd(int D, int M, double S)
{
             double sign;

             if ((D < 0) || (M < 0) || (S < 0))
             {

                  sign = -1.0;

             }

             else

             {

                 sign = 1.0;

             }

             return sign * (Math.Abs((double)D) + Math.Abs((double)M) / 60.0 + Math.Abs(S) / 3600.0);

         }

 

         public void DMS(double Dd)

         {

             double x;

             int D;

             int M;

             double S;

 

             x = Math.Abs(Dd);

             D = (int)x;

             x = (x - D) * 60.0;

             M = (int)x;

             S = (x - M) * 60.0;

             if (Dd < 0.0)

             {

                 if (D != 0)

                 {

                     D = -1;

                 }

                 else if (M != 0)

                 {

                     M = -1;

                 }

                 else

                 {

                     S = -1.0;

                 }

             }

         }

     }

만들어진 4개의 메서드는 천문에서 단위를 변환하는데 자주 사용되며, 미리 만들어두면 관련 단위 변환에 매우 유용하게 사용될 수 있습니다.

아래는 C#으로 작성한 전체 코드 입니다.
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;

천문에서는 삼각함수를 제법 많이 사용합니다.
천문의 어떤 분야를 학습하느냐에 따라 수학이 넓거나 깊게 사용되기도 하지만 별의 위치와 관련된 계산에는 삼각함수가 가장 많이 사용됩니다.

이러한 수학적 공식을 프로그래밍으로 옮기기 위해선 언어의 라이브러리가 '수'를 매우 풍부하게 표현할 수 있어야 합니다. 최근의 프로그래밍 언어 대부분은 수학적 함수가 많기 때문에 이러한 부분은 크게 걱정하지 않아도 됩니다.

여기에서 사용할 C#은 수학적 함수가 풍부합니다. 파이나 등급, 각도등을 측정하는데 요구되는 요소, 예를 들어서 빛의 속도나 물체의 길이와 같은 물리 상수를 이용한 계산등을 할 때 필요한 것들이 모두 구비되어 있습니다. 

하늘의 대상은 보는 위치(사람, 장소, 지구의 위치)나 관점(태양 중심 또는 지구 중심 또는 은하 중심)에 따라 서로 다른 위치 값을 가지게 됩니다. 예를 들어서 A라는 별이 태양을 중심으로 하는 위치값을 가지고 있다고 가정합니다. 이것을 지상에서 보기 위해서는 특정 장소에서 볼 수 있는 위치값으로 변환해야 합니다.

하늘의 대상은 위에서 말했듯 위치나 장소에 따라 서로 다른 값을 가지기 때문에 필요에 따라 그 위치값이 적절하게 변환 되어야 합니다.

따라서 파이라던가 각이나 거리등을 컨버전 하기 위해선 적절한 함수가 필요하고, 그 함수는 매우 빈번하게 사용됩니다.
하늘에 떠있는 별의 좌표는 경도와 위도를 통해 찾을 수 있고, 이것은 전에도 언급했지만 각과 시간으로 이루어져 있습니다. 

하늘의 각과 시간을 계산하는데 필요한 기본적인 상수는 아래와 같습니다.
const double pi = 3.14159265358979324;
const double pi2 = 2.0 * pi;
const double Rad = pi / 180.0;
const double Deg = 180.0 / pi;
const double Arcs = 3600.0 * 180.0 / pi;
const double AU = 149597870.0; //[km]
const double c_light = 173.14; //[AU/d]

각 상수의 단위에 대한 설명을 인터넷 검색을 통해 조금 정리해 보았습니다.

pi는 3.14159265358979324라는 값을 가지며, 원둘레와 지름의 비를 말하며, 약 3.14 입니다. 아래의 그림을 보면 더욱 이해가 빠릅니다.

(이미지 출처 : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Pi-unrolled-720.gif)

라디안(Rad)은 원의 반지름과 같은 길이를 가지는 호가 이루는 각을 말합니다.
다시 말해 원의 지름이 1이라고 할 경우, 반지름은 0.5가 됩니다. 지름 1인 원의 원주가 3.14 입니다. 반지름 0.5의 길이만큼 원의 둘레에 붙여서 하나의 원으로 만들면 총 6개의 호가 있어야 합니다.
이 6개의 호와 원의 반지름이 이루는 각이 1라디안이며, 이것은 약 57.296도 입니다.

아크(Arcs)는 1도를 여러 조각으로 나눈 것의 단위입니다.
Arc Second는 1도를 3600초로 나눈 것(1/3600)이고 Arc Minutes는 1도를 60분으로 나눈 것(1/60)입니다.

1천문단위(1AU)는 영어로는 Astronomical unit이고, 지구 궤도의 가장 긴 반지름이며, 태양과 지구의 평균 거리 입니다. 태양에서 지구까지의 거리는 약 1억 4960만km이며 빛의 속도로 8.3분이 걸립니다.

빛의 속도(Speed of light)는 빛이 지구에서 달까지 오는데 필요한 거리와 비슷합니다. 달에서 빛이 지구까지 도달하는데 약 1초가 걸리며, 빛의 이동거리는 약 30만 km 입니다. 지구에서 달까지의 거리가 38만 km 이므로, 1초보다 아주 약간 더 걸린다고 볼 수 있습니다. 빛은 정확하게 1초동안 299,792, 458미터의 거리를 간다고 합니다. 

<라디안>

도(Degree)는 각도의 단위이고, 원둘레는 360등분 한 것이며, 하나를 1도라고 표현합니다.

요즘 세티가 천문 공부에 푹 빠졌습니다. 눈으로 보는 것으로도 모자라 조금 더 전문 영역으로 자꾸 들어가고 있습니다. 이러다 컴퓨터 때려치고, 천문 공부에만 매달리는 것은 아닌지 모르겠습니다.
그래도 입에 풀칠은 해야겠기에 때려칠수는 없죠..ㅋㅋ (농담이구요..^^;)

사실 요즘은 익숙하지 않은 기술을 익히는게 지겹습니다. 공부하기 싫어서 그런건 아닌 것 같습니다. 일하다보면 개인의 심리 상태를 좌지우지 하는 성취감부터 사람, 조직의 분위기등 많은 요소들이 주변환경을 결정짓게 되는데 이 업계에 대한 글은 워낙 많으니 다들 잘 아실거구ㅋㅋ 저 또한 성인군자는 아니기에 개인이 느끼는 지금의 지겨움에 대해선 다음에 포스팅 한번 해보도록 하겠습니다.(관심 없으신 분은 무시해도 좋습니다.^^)

아무튼 이런 개념적(?) 따분함(회사일 하기 싫어 따분한 건 아니니 오해하심 안됩니다.ㅎㅎ)을 좀 탈피해 보고자 컴퓨터와 천문학의 결합 부분에 관심을 가지게 되었습니다. 뭔가 써먹을려면 알아야 하기에 지난 1년간 모 천문학회에 회원으로 가입하여, 전국 각지를 헤매며 열심히 별을 보게 되었습니다. 그 덕분에 망원경 조작에 대해서도 알게 되었고, 많은 사람을 만나게 되었고, 무엇보다 밤 하늘의 별과 가까워졌다는 사실이 너무 기뻤습니다. 하늘을 조금이나마 알게 되니 이제 그것을 조금씩 컴퓨터 속으로 넣어볼려고 마음먹게 되었습니다.
사실 제가 할려고 하는 것이 잘 될지는 모르겠습니다. 실패할 확률도 매우 높기 때문입니다.(수학이 약하거든요..쿄쿄)

아무튼 이 하늘에 떠있는 별을 잘 보기 위해서, 그리고 하늘을 공부하기 위해선 망원경 조작과 같은 기구 조작도 중요하지만 그것보다 더 중요한 것은 밤 하늘의 별을 잘 찾는 것입니다. 그리고 그것을 잘 찾기 위해서는 좌표계를 알아야 하고요... 그래서 좌표계에 대해서 조금 정리해 보았습니다.

관심있는 분은 한번 읽어보시고, 관심 없는 분은 패스 하셔도 됩니다.~~ ㅎㅎ
그럼 들어갑니다.

Coordinate Systems
하늘엔 수 많은 별이 떠 있습니다. 그 수 많은 별들을 바라보고 있으면 매우 무질서하게 되는대로 어두운 밤하늘에 박혀 있는 것 처럼 보입니다. 맑은 밤 하늘, 내가 봐둔 예쁜 별을 다음날 다시 찾을려고 하면 쉽게 찾을 수 없습니다. 쉽게 찾을 수 없는 이유는 바로 그 별의 위치를 정확하게 모르기 때문입니다. 별의 위치를 알 수 있다면 우리는 별을 찾는 것이 그렇게 어렵지는 않을 것입니다. 그 별의 위치를 찾기 위해 우리에게 필요한 것이 있는데 그것이 바로 좌표계 입니다.

(사진 출처:math.ucr.edu/home/baez/eso_night_sky.jpg)

천문학에서는 하늘에 떠 있는 별과 행성의 위치를 알기 위해 좌표계를 사용합니다. 이런 좌표계는 몇 가지가 있는데 태양을 중심으로 하는 일심좌표(heliocentric coordinates)와 지구를 중심으로 하는 지심좌표(geocentric coordinates)가 있고, 황도 좌표(ecliptic coordinates)와 적도 좌표(equatorial coordinates)가 있습니다.

일심좌표는 태양의 중심을 하나의 점으로 놓고, 지구의 궤도면을 기준면으로 삼는 천구의 좌표 입니다.

(이미지 출처 : http://www.answersingenesis.org/tj/v15/i2/geocentrism.asp)

위의 그림이 좌표를 나타내는 것은 아니지만 일심좌표를 이해하는데는 도움이 되는 이미지 입니다. 그림에서 보이는 것 처럼 태양이 가운데 있고, 지구는 태양의 주위를 돌고 있습니다. 이 때 지구의 궤도 위치에 따라 하늘에 떠 있는 별의 위치가 달리 보이게 됩니다. 그 때 보이는 별의 위치를 좌표화 시킨 것이 일심좌표입니다.

지심좌표는 일심좌표와는 다르게 지구가 그 중심이 됩니다. 그리고  지구의 중심을 원점으로 하여 각 지점의 위치를 정의하게 됩니다. 아래의 그림에 상세하게 잘 나와 있습니다. 지구의 중심을 원점으로 지구 전체에 선을 그어 좌표를 만드는 방법 입니다. 이 방법은 현재 GPS에서 좌표를 잡을 때 쓰이는 방법이라고 합니다.
(지심좌표 설명에서 밑줄 그은 부분과 예시 그림이 적절하지 않아서 지웠습니다. 글 수정 후 다시 올리겠습니다. 잘못된 정보를 전달하게 되어 미안합니다.^^;)

다음으로 황도 좌표가 있는데요.
황도와 춘분점을 기준으로 하늘에 있는 천체의 위치를 잡아내는 겁니다.

회사에서 야근할 때, 옥상에서 가끔 하늘을 봅니다.
서울의 밝은 불빛을 뚫고 아주 밝게 보이는 별이 하나 있더군요.
최근의 밝기는 시리우스 보다 더 밝고 환하게 보이는 것 같습니다.

그 별은 바로 목성입니다.

7월 9일부터 7월 12일 까지 보이는 목성은 2008년중 가장 크고 가장 선명하게 보입니다.
아마 쌍안경으로도 충분히 목성과 그 위성들을 관측할 수 있을 겁니다.

목성이 가장 크게 보이는 날은 7월 10일 저녁 입니다. 이 날은 목성이 지구를 사이에 두고 태양 반대편에 서는 날이기 때문입니다.

플라네타리움으로 본 목성의 위치 입니다.

(화면 캡쳐 시간은 7월 10일 오전 2시 45분 정도 이며, 실제 목성의 위치도 남쪽에서 남서쪽으로 이동중입니다.)

플라네타리움에서 목성을 당겨봤습니다.


목성은 남동쪽 하늘에서 올라와서 7월10일 0시에 남쪽하늘 약 20~30도 정도 되는 지점(가장 높은 지점)에 위치하게 되고  남서쪽 하늘로 사라지게 됩니다.

목성은 아마 저녁 7시 정도 부터 보이게 될 겁니다. 도시에 거주하시는 분은 저녁 7시 30분 이후 부터 볼 수 있을 겁니다. 건물이 많잖아요.^^

주말에 목성보러 가야 겠습니다.^^
가볍게 다녀오고 싶은 분은 연락주세요~

창백한 푸른행성은
한 열정적인 과학자의 삶을 애도하고 있다.
천문학자이자 저술가인 그는 우주가 품고있는 무언가를 찾고자하였다.

1996년 12월 20, 칼 세이건의 죽음은 과학계에서 가장 창조적인 연구자중의 한명이자 명료한 대변인 중의 한 사람을 앗아 갔다. 그는 임종 당시, 1971년부터 코넬대학의 교수로 있으면서 행성연구실을 맡았고 천문학 및 공간 과학의 교수였다.

저서
Planets, 세이건, 레오나드, Life지의 편집자들. New York: Time, Inc., 1966.
Intelligent Lift in the Universe, 칼 세이건, 스클로프스키. New York:Random House, 1966.
Communication with Extraterrestrial Intelligence, 세이건 편집, Massachusetts: The MIT Press, 1973.
The Cosmic Connection. An Extraterrestrilal Perspective, 세이건, New York: Doubleday, 1973.
Mars and the Mind of Man, 세이건 등, New York: Harper & Row, 1973.
Other Worlds, 세이건, New York: Bantam Books, 1975.
The Dragons of Eden:Speculations on the Evolution of Human Intelligence, 세이건, New York:Random House, 1977.
Murmurs of Earth:The Voyager Interstellar Record, New York:Random House, 1977.
Broca's Brain:Reflections on the Romance of Science, New York:Random House, 1979.
Cosmos, 세이건, New York:Random House, 1980.
Comet, 세이건과 드루이안(Ann Druyan), New York:Random House, 1985.
Contact:소설, New York:Simon and Schuster, 1985.
The Nuclear War(핵전쟁 후의 세계), 세이건 등, London:Sidgwick & Jackson, 1985.
A Path Where No Man Thought(핵겨울과 무기경쟁의 최후), 세이건과 툴코(Richard Turco), New York:Randon House, 1990.

Shadows of Forgotten Ancestors(우리존재에 대한 탐구), 세이건 드루이안(Ann Druyan), New York:Random House, 1992.

Pale Blue Dot(우주에서의 인간의 미래), 세이건, New York:Random House, 1994.

The Demon Haunted World(어둠속의 촛불로서의 과학), 세이건, New York:Random House, 1996.
Billions and Billions(새천년의 문억에서의 삶과 죽음에 대한 고찰), 세이건, New York:Random House, 1997.