1. TESS란 무엇인가?
**TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite, 외계행성 탐사 위성)**는 NASA가 개발한 외계행성 탐색 전용 우주망원경으로, **트랜싯 기법(Transit Method)**을 이용하여 **태양계 바깥의 행성(외계행성, Exoplanet)**을 발견하는 것을 목표로 한다.
TESS는 2018년 4월 18일 스페이스X(SpaceX)의 팰컨 9(Falcon 9) 로켓을 이용해 발사되었으며, 케플러 우주망원경(Kepler Space Telescope)의 후속 탐사 임무를 수행한다.
TESS의 주요 목표는 지구에서 가까운 항성계에서 외계행성을 발견하고, 향후 제임스 웹 우주망원경(JWST) 등과 함께 외계생명체 탐사의 기반을 마련하는 것이다.
2. TESS의 개발과 역사
2.1 개발 배경
TESS는 NASA의 **미국 항공우주국 고급 탐사 개념 연구 프로그램(NASA's Explorer Program)**의 일환으로 개발되었다.
- **케플러 우주망원경(2009~2018)**이 태양계 바깥 행성을 탐색하는 데 큰 성과를 거두었으나, 케플러가 하나의 작은 하늘 영역만 집중적으로 관측했다는 한계가 있었다.
- TESS는 전 하늘(All-Sky Survey)을 조사하는 방식으로, 더 많은 별과 더 가까운 외계행성을 탐색하도록 설계되었다.
2.2 주요 일정
3. TESS의 주요 목표와 과학적 임무
3.1 주요 목표
- 가까운 외계행성 탐색
- 지구에서 300광년 이내의 별을 대상으로 외계행성 탐색.
- 향후 외계생명체 탐사의 주요 목표 대상 발굴.
- 트랜싯 기법(Transit Method) 활용
- 별 앞을 지나가는 행성이 별빛을 가리는 미세한 밝기 변화를 분석하여 행성을 발견.
- 대상 별(항성) 분포
- 케플러는 주로 멀리 있는 항성을 관측했지만, TESS는 지구와 가까운 항성을 관측.
- 향후 대형 망원경(예: JWST)을 활용한 추가 연구 가능성 제공.
- 다양한 행성 유형 발견
- 슈퍼지구(Super-Earth), 미니 해왕성(Mini-Neptune), 가스 행성 등 다양한 외계행성 연구.
4. TESS의 설계 및 기술적 특징
4.1 궤도와 작동 방식
- TESS 궤도:
- 매우 독특한 고도 타원 궤도(High Earth Orbit) 사용.
- 궤도 주기: 13.7일(반달 주기와 유사).
- 달의 중력을 이용한 안정적인 궤도 → 연료 소비 최소화.
- 전 하늘 탐색 방식(All-Sky Survey)
- 하늘을 26개 섹터로 나눠 2년 동안 탐색.
- 첫해: 남반구 하늘 조사 → 둘째 해: 북반구 하늘 조사.
4.2 주요 과학 장비
5. TESS의 탐사 방법: 트랜싯 기법(Transit Method)
5.1 트랜싯 기법이란?
- 행성이 별 앞을 지나가면, 별의 밝기가 아주 미세하게 줄어든다.
- 이 밝기 변화를 분석하면 행성의 크기, 공전 주기, 밀도 등을 추정할 수 있다.
- TESS는 수천 개의 별을 동시에 모니터링하여 이런 변화를 감지한다.
5.2 트랜싯 기법의 장점
✔ 행성의 크기 및 궤도 특성 분석 가능
✔ 대량 탐사가 가능하여 많은 외계행성을 발견할 수 있음
✔ 다른 방식(예: 도플러 방법)과 함께 사용하면 행성 질량 측정 가능
6. TESS의 주요 발견 성과
6.1 주요 외계행성 발견
6.2 TESS의 과학적 공헌
✅ 최소 5,000개 이상의 외계행성 후보(TOI, TESS Object of Interest) 발견
✅ 다양한 항성계 연구 지원
✅ 제임스 웹 우주망원경(JWST)과 협력하여 외계행성 대기 분석 예정
7. TESS vs 케플러 우주망원경 비교
TESS는 지구 근처의 외계행성을 찾는 데 특화된 반면, 케플러는 먼 거리에 있는 외계행성 탐색에 중점을 두었다.
8. TESS의 향후 계획과 전망
8.1 향후 연구 및 협력 프로젝트
🚀 제임스 웹 우주망원경(JWST)과 협력하여 외계행성 대기 연구
🚀 지속적인 연장 임무(Extended Mission) 진행 중
🚀 생명 거주 가능성이 높은 행성 탐색 강화
8.2 외계생명체 탐사의 기반 마련
- TESS가 발견한 행성 중 일부는 **외계생명체가 존재할 가능성이 있는 생명 거주 가능 지대(Goldilocks Zone)**에 위치함.
- 향후 JWST 및 차세대 망원경들이 TESS가 발견한 행성의 대기를 분석하여 산소, 메탄, 물 등 생명체 존재 가능성을 시사하는 화합물을 찾을 예정이다.
9. TESS의 의미와 중요성
TESS는 지구 근처의 외계행성 탐사에 특화된 최초의 우주망원경으로,
- 수천 개의 외계행성을 발견하며 천문학 연구에 기여하고 있으며,
- 외계생명체 탐사의 기반을 마련하고 있다.
앞으로 TESS는 더 많은 지구형 행성을 발견하고, 차세대 망원경과 협력하여 외계행성 연구를 혁신할 것이다. 🚀