우주 간섭계 정밀도를 높이는 차세대 레이저 보정 시스템 개발

• 연구진이 외계행성 직접 촬영을 위한 우주 간섭계의 제어 및 보정 시스템을 개발함.
• 여러 위성을 하나의 거대한 거울처럼 연결하는 데 필요한 정밀 거리 측정 기술의 난제를 레이저 기술로 해결함.
• 시제품 테스트 결과, 기준 드리프트 오차가 33.47% 감소함.

핵심 기술

• DSB-FSI (이중 측대역 주파수 스윕 간섭계): 마하-젠더 변조기를 사용해 서로 반대 방향으로 스윕하는 두 개의 레이저 주파수를 동시에 발사함으로써, 위성 움직임과 진동으로 인한 오차를 상쇄함.
• 파브리-페로 에탈론(Fabry-Pérot Etalon): 레이저 주파수의 미세한 오차를 실시간으로 교정하는 소형 광학 캐비티로, 주파수 스윕 알고리즘의 정확도를 높임.

실험 결과

• 정밀도 향상: 5.7m 거리 테스트에서 에탈론 도입으로 기준 드리프트 오차가 20.11μm에서 13.38μm로 감소함.
• 동적 추적: 초당 20mm 속도로 멀어지는 위성을 성공적으로 추적함.
• 성능 검증: 상용 기준 장비인 Renishaw XL-80과 비교 시 약 44.3μm의 오차만을 보여 성능을 입증함.

향후 과제 및 전망

• 중국의 MEAYIN(다중 위성 외계행성 조리개 합성 간섭계) 프로젝트 및 LIFE 망원경 등 차세대 우주 망원경에 활용될 가능성이 높음.
• 한계: 실제 우주 환경의 극심한 온도 변화, 방사선, 미세 중력 조건에서의 내구성 검증이 필요하며, 실운영 환경을 위한 정밀 거리 확장 기술이 추가 연구되어야 함.