The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

번역: K Bang 검토: Pauline Seeun Choi

The universe is teeming with planets.

우주는 행성으로 꽉 차있습니다.

I want us, in the next decade,

저는 다음 10년 동안

to build a space telescope that'll be able to image

우리가 다른 별의 지구를 볼 수 있는

an Earth about another star

망원경을 만들어서

and figure out whether it can harbor life.

그런 행성에 생명이 있는지 알아내기를 바랍니다.

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

프린스턴 대학의 나사 제트추진 실험실

at Princeton and I are working on technology

제 동료들과 저는

that will be able to do just that in the coming years.

곧 그런 일을 할 수 있는 기술에 매달리고 있습니다.

Astronomers now believe that every star

천문학자들은 은하계의 모든 별이

in the galaxy has a planet,

행성을 가지고 있다고 믿습니다.

and they speculate that up to one fifth of them

그리고 그 중 1/5은

have an Earth-like planet

지구와 비슷해서

that might be able to harbor life,

그곳에는 생명이 존재하지만

but we haven't seen any of them.

단지 우리가 아직 그들을 보지 못한 것이라고 추측합니다.

We've only detected them indirectly.

우리는 그 행성들을 간접적으로만 인지하죠.

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

이것이 그 유명한 나사의 "희미한 푸른 점"이란 사진이에요.

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

1990년에 보이져 우주선이 찍은 것이지요.

when they turned it around as it was exiting the solar system

태양계를 벗어나는 순간

to take a picture of the Earth

우주선을 돌려

from six billion kilometers away.

60억 킬로 미터 밖에서 찍은 것입니다.

I want to take that

저는 다른 별에 있는

of an Earth-like planet about another star.

지구같은 행성의 사진을 찍고 싶습니다.

Why haven't we done that? Why is that hard?

왜 우리가 그러지 못했을까요? 그게 그렇게 어려운가요?

Well to see, let's imagine we take

그러려면

the Hubble Space Telescope

허블 망원경을 가져다

and we turn it around and we move it out

방향을 돌린 다음

to the orbit of Mars.

그걸 화성 궤도까지 옮겨가야 합니다.

We'll see something like that,

그러면 이런 비슷한 것을 볼 겁니다.

a slightly blurry picture of the Earth,

약간 흐린 지구 사진이죠.

because we're a fairly small telescope

왜냐하면 그것이 화성 궤도에서는

out at the orbit of Mars.

아주 작은 망원경이기 때문이죠.

Now let's move ten times further away.

이제 10배쯤 멀리 가볼까요.

Here we are at the orbit of Uranus.

천왕성 궤도에 서면

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

더 작게 보이고, 자세하지도 않으며 선명하지도 않습니다.

We can still see the little moon,

여전히 작은 달을 볼 수도 있지만

but let's go ten times further away again.

10배 쯤 더 멀리 가볼가요.

Here we are at the edge of the solar system,

그러면 태양계의 끝인 카이퍼대에

out at the Kuiper Belt.

다다르게 됩니다.

Now it's not resolved at all.

여기서는 전혀 선명함을 유지할 수 없습니다.

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

이것이 칼 세이건이 말한 "희미한 푸른 점"이에요.

But let's move yet again ten times further away.

거기서 10배쯤 더 멀리 나가보도록 하겠습니다.

Here we are out at the Oort Cloud,

이제 태양계의 바깥인

outside the solar system,

오르트 성운에 다다릅니다.

and we're starting to see the sun

이제 우리는 태양이

move into the field of view

가시 영역 안쪽인

and get into where the planet is.

행성이 있는 곳으로 움직여 들어오는 것을 볼 수 있습니다.

One more time, ten times further away.

한번 더 10배 멀리 나가볼까요.

Now we're at Alpha Centauri,

이제 우리는 가장 가까운 이웃인

our nearest neighbor star,

켄타우스 자리의 알파별에 있고

and the planet is gone.

행성은 사라집니다.

All we're seeing is the big beaming image of the star

볼 수 있는 것이라곤 커다란 별빛 줄기인데

that's ten billion times brighter than the planet,

행성보다 100억 배나 밝아요.

which should be in that little red circle.

그 빛이 저 작은 빨간 원 안에 있어야 합니다.

That's what we want to see. That's why it's hard.

저것이 바로 우리가 보고자 하는 것이에요. 보기가 어렵죠.

The light from the star is diffracting.

별에서 나오는 빛은 분산됩니다.

It's scattering inside the telescope,

망원경 내부에서 분산되어

creating that very bright image

매우 강렬한 이미지를 만들면서

that washes out the planet.

행성을 보기 어렵게 만들어요.

So to see the planet,

그래서 행성을 보려면

we have to do something about all of that light.

그 강한 빛 줄기를 어떻게든 처리해야만 합니다.

We have to get rid of it.

없애야 하는거죠.

I have a lot of colleagues working on

제겐 정말 놀라운 기술로

really amazing technologies to do that,

그런 일을 하는 동료들이 많지만

but I want to tell you about one today

오늘 제가 말씀드리려는 방법은

that I think is the coolest,

정말 대단해요.

and probably the most likely to get us an Earth

아마도 앞으로 10년 이내에 지구와 같은 행성을

in the next decade.

찾아낼 수 있을 겁니다.

It was first suggested by Lyman Spitzer,

이 방법은 라이먼 스피처 (Lyman Spitzer)가 1962년에

the father of the space telescope, in 1962,

처음 제안했습니다. 그는 우주 망원경의 아버지에요.

and he took his inspiration from an eclipse.

그는 일식에서 아이디어를 얻었다고 합니다.

You've all seen that. That's a solar eclipse.

여러분들 모두 이런 걸 보신 적이있죠. 일식이에요.

The moon has moved in front of the sun.

달이 태양의 앞을 가리며 움직입니다.

It blocks out most of the light

대부분의 빛이 가려져서

so we can see that dim corona around it.

그 주위에 있는 희미한 코로나를 볼 수 있어요.

It would be the same thing if I put my thumb up

제 손가락을 올려 눈으로 들어오는

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

조명을 가리는 것과 마찬가지에요.

I can see you in the back row.

뒤쪽에 계신 분들을 볼 수 있습니다.

Well, what's going on?

어떻게 된걸까요?

Well the moon

자, 달이

is casting a shadow down on the Earth.

지구에 그림자를 드리웁니다.

We put a telescope or a camera in that shadow,

우리는 저 그림자 안에 망원경이나 카메라를 자리잡죠.

we look back at the sun,

태양을 다시 보면

and most of the light's been removed

대부분의 빛이 가려져서

and we can see that dim, fine structure

코로나 안에 있는 흐리지만 분명한 구조를

in the corona.

볼 수 있습니다.

Spitzer's suggestion was we do this in space.

스피처의 제안 덕분에 우리는 공간에서 이렇게 합니다.

We build a big screen, we fly it in space,

커다한 가림막을 만들어 우주에 띄운 다음,

we put it up in front of the star,

별 바로 앞쪽에 가져갑니다.

we block out most of the light,

그러면 대부분의 빛이 가려지죠.

we fly a space telescope in that shadow that's created,

우리가 만든 저 그림자 안으로 천체 망원경을 가져가는 겁니다.

and boom, we get to see planets.

그러면 팡! 행성을 볼 수 있게 됩니다.

Well that would look something like this.

그렇게 보면 이렇게 보일 겁니다.

So there's that big screen,

커다란 가림막이 있지만

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

행성은 안보이죠.

사실 불행하게도 이게 아주 잘 작동하지는 않거든요.

because the light waves of the light and waves

그것은 망원경에서와 마찬가지로

diffracts around that screen

빛의 파동이 저 가림막 부근에서

the same way it did in the telescope.

산란하기 때문이에요.

It's like water bending around a rock in a stream,

냇물 속 바위 주위에서 물 흐르는 방향이 바뀌는 것과 같아요.

and all that light just destroys the shadow.

그 빛이 그림자를 망쳐놓는 거죠.

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

아주 불편하고 행성을 보기 어렵게 만듭니다.

But Spitzer actually knew the answer.

그러나 스피처는 답을 알고 있었어요.

If we can feather the edges, soften those edges

그 모서리를 톱니 모양으로 만들어 그 끝을 부드럽게 하면

so we can control diffraction,

빛의 산란을 조절할 수 있습니다.

well then we can see a planet,

그러면 이제 행성을 볼 수 있습니다.

and in the last 10 years or so we've come up

지난 10여 년간 우리는

with optimal solutions for doing that.

그런 작업의 최적 조건을 찾아냈습니다.

It looks something like that.

그러면 이런 모습을 볼 수 있어요.

We call that our flower petal starshade.

우리는 저걸 꽃 모양의 별 그림자라고 부릅니다.

If we make the edges of those petals exactly right,

이 꽃잎 모양의 끝을 딱 알맞게 만들면

if we control their shape,

즉, 그 형태를 조절하면

we can control diffraction,

빛의 분산을 조정할 수 있어서

and now we have a great shadow.

더 좋은 그림자를 만들어 낼 수 있습니다.

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

빛은 이제 약 100배 어둡게 만들어져서

and we can see the planets beam out just like that.

우리는 행성의 빛을 저렇게 볼 수 있습니다.

That, of course, has to be bigger than my thumb.

물론 가림막은 제 손가락보다 커야겠지요.

That starshade is about

저 가림막은 축구장의

the size of half a football field

약 절반 정도의 크기이고

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

그림자 내부에 놓일 망원경으로 부터

that has to be held right in its shadow,

5만 킬로 미터나 멀리 두어야 합니다.

and then we can see those planets.

그렇게 하면 저런 행성을 볼 수 있습니다.

This sounds formidable,

어마어마한 이야기지만

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

JPL 에 있는 저의 우수한 동료들은

came up with a fabulous design for how to do that

그런 일을 해 낼 수 있는 기막힌 디자인을 만들어냈습니다.

and it looks like this.

이런 모습인데요.

It starts wrapped around a hub.

중심부를 감싸고 돌며

It separates from the telescope.

망원경에서 분리됩니다.

The petals unfurl, they open up,

꽃잎 모양이 펼쳐져 열리고

the telescope turns around.

망원경은 방향을 바꾸지요.

Then you'll see it flip and fly out

그리고나면 방향을 젖혀

that 50,000 kilometers away from the telescope.

망원경에서 5만 킬로 미터를 날아가

It's going to move in front of the star

별의 앞 쪽에 자리를 잡아요.

just like that, creates a wonderful shadow.

저렇게요. 그러면 멋진 그림자를 만들게 되는 것이지요.

Boom, we get planets orbiting about it.

됐죠? 그러면 우리는 별 주위를 돌고있는 행성을 볼 수 있습니다.

(Applause)

(박수)

Thank you.

감사합니다.

That's not science fiction.

저건 공상 과학이 아니에요.

We've been working on this for the last five or six years.

저희는 지난 대여섯 해 동안 이 작업에 몰두해왔습니다.

Last summer, we did a really cool test

지난 여름, 저희는 캘리포니아의

out in California at Northrop Grumman.

So those are four petals.

저것들이 4개의 꽃잎입니다.

This is a sub-scale star shade.

이것은 별 그림자의 축소판인데요.

It's about half the size of the one you just saw.

방금 전에 보신 것의 반 정도되는 크기입니다.

You'll see the petals unfurl.

꽃잎 모양이 펼쳐지는 걸 보실 수 있습니다.

Those four petals were built by four undergraduates

저 4개의 꽃잎 모양은 JPL 에서 여름 동안

doing a summer internship at JPL.

인턴으로 일한 대학생들이 만들었습니다.

Now you're seeing it deploy.

자 이제 그게 장착되는 걸 보고 계신데요.

Those petals have to rotate into place.

꽃잎 모양이 회전하며 자리를 잡고

The base of those petals

아랫 부분은

has to go to the same place every time

1/10 밀리 미터의 범위 안에서

to within a tenth of a millimeter.

항상 같은 자리에 위치해야 합니다.

We ran this test 16 times,

저희는 이런 실험을 16회나 했습니다.

and 16 times it went into the exact same place

16번 모두 정확하게 제자리에 위치 했어요.

to a tenth of a millimeter.

1/10 밀리 미터의 범위 내에서요.

This has to be done very precisely,

이 작업은 매우 정확해야 하는데,

but if we can do this, if we can build this technology,

이런 기술을 만들어 낼 수 있어서

if we can get it into space,

우주에서 이런 게 있기만 하면

you might see something like this.

이런 모습을 보실 수 있을런지도 모릅니다.

That's a picture of one our nearest neighbor stars

저 사진은 지구에 가장 가까이 이웃하는 별 중에 하나인데요

taken with the Hubble Space Telescope.

허블 우주 망원경으로 찍은 겁니다.

If we can take a similar space telescope,

이와 비슷한 우주 망원경이 있으면

slightly larger,

조금 더 커야겠지만,

put it out there,

우주로 보낸 다음

fly an occulter in front of it,

그 앞에 가림막을 설치하면

what we might see is something like that --

아마도 이런 모습을 볼 수 있을 겁니다.

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

저건 우리 태양계 행성들의 전체 사진이지요.

We're hoping it'll be someone else's solar system

우리가 바라는 것은 가림막을 통해

as seen through an occulter,

다른 별을 보는 것이에요.

through a starshade like that.

저렇게 별의 그림자를 통해 보는 거죠.

You can see Jupiter, you can see Saturn,

목성이나 토성,

Uranus, Neptune, and right there in the center,

천왕성, 해왕성 그리고 그 중심에

next to the residual light

잔광 옆에 있는 것이

is that pale blue dot. That's Earth.

희미한 푸른점, 지구입니다.

We want to see that, see if there's water,

우리는, 물이 존재하는 경우에,

oxygen, ozone,

산소나 오존을 볼 수 있기를 희망하죠.

the things that might tell us that it could harbor life.

생명을 잉태할 수 있는 것을 우리가 알 수 있습니다.

I think this is the coolest possible science.

저는 이것이 가장 멋진 과학이라고 생각해요.

That's why I got into doing this,

그게 바로 제가 이 분야에서 일하는 이유입니다.

because I think that will change the world.

왜냐하면 그것이 세상을 바꾸게 될 것이니까요.

That will change everything when we see that.

우리가 그런 것을 볼 수 있게 되면 모든 것이 바뀔 것입니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)