이 페이지는 [인간과 우주] 강좌 '달 관측' 실험의 보고서 참고 양식입니다.
수강생들은 이곳을 잘 읽어보고 report를 잘 쓰도록 합시다.
보고서 양식은 아래에서 다운로드 받을 수 있습니다.

 

2002. 10

천체 사진 촬영 : 달

1. 실험목적

*개요

발전하는 과학 기술로 말미암아 우리는 가까운 미래에 직접 달을 탐험할 기회가 있을지 모른다.  만약 그런 일을 여러분들이 직접 맞이한다면 머릿속에 어떤 모습의 달을 그리게 될 것인가? 갈릴레오가 망원경을 통해 달을 처음 보면서 그는 달의 모습을 지구의 지형과 자연스럽게 비교하게 되었다.  그 이후 인간들은 여러 망원경으로 달에서 거대한 평지와 산맥 같은 지형을 발견하게 되었고, 그것들에 이름을 붙여 놓았다.

  이러한 평지와 산맥 이외에도 달에는 다양한 크기의 운석 구덩이(craters)가 있다.  일부는 수백 km의 직경을 가진 것도 있고, 어떤 것은 광조(rays) 라고 불리는 흔적(streak)을 가지기도 한다.  보다 높은 배율로 관찰하면 열구(rill)도 볼 수 있다.

*실험을 통해 학생들이 얻었으면 하는 것들..

   직접 달 관측을 실시함으로써 관측에 대한 실제적 경험과 함께, 신비로운 달의 지형을 관찰할 수 있도록 한다.
관측 실험을 통해 얻은 달 사진으로부터 자신이 선택한 크레이터의 높이를 구해보자.
보고서를 작성하면서 달의 지형에 대하여 공부해 보고 달의 기원에 대해 조사해 보자.

 

2. 달 관측

(1) 이번 관측은 망원경을 사용하여 달을 고정 촬영하는 것이다.  우리가 사용할 Meade LX50 망원경은 슈미트-카세그레인 방식, 반사굴정 망원경이고, 구경은 20cm(8인치)이다. 망원경의 구성 및 사용 방법을 숙지하여야 한다. (마지막 그림 참고)

(2) 이번 관측에서 쓰이게 될 필름은 ASA100 혹은 ASA200의 일반용 천연색필름이다. 수동 카메라와 릴리즈는 천문대에 준비가 되어있으니 필름만 준비하면 된다. 자기조를 수업 홈페이지에서 확인하여 조별로 1개(약5~10장 정도 소요)씩 준비한다.

(3) 달의 위치와 관측 자료는 한국천문연구원 [정보마당→이달의 천문현상예보→달의 위상변화]에서 얻을 수 있다.

(4) 운석 구덩이를 관측하기에 알맞은 시기는 상현에서 ±2일 이내이다.

(5) 관측일지를 자세히 작성한다.

 

3. 자료처리

     

 <그림 1>은 달의 운석 구덩이가 태양 빛을 받아 그림자가 생기는 모습이다. 그림과 같이 θ와 s 또는 ℓ을 알면 운석 구덩이의 높이 h는 다음과 같이 구할 수 있다.

                                   

 

우선, <그림 2>와 같은 달 사진을 얻었다면, 달의 반지름 R, 운석 구덩이가 있는 곳에서의 새로운 달 반지름 R', 운석 구덩이와 명암 경계선까지의 거리 d, 구덩이의 그림자 s를 자로 가능한 정확히 측정한다.   <그림 3>은 그림2를 R' 방향으로 자른 단면을 위헤서 내려본 것이다. 삼각형 ABC와 삼각형 CDE는 닮은꼴이므로

 

 가 되어 운석 구덩이의 깊이를

   

 로 구할 수 있게 된다.  비례식(R : 1738000m  = h : H) 로부터 실제 깊이 H를 계산한다.

 

4. 결 과

    1) 자료처리에서 구한 결과를 아래 표에 정리하시오. (단위를 명시할 것)

 

측정값

계산값

달의 반지름

 

 

운석 구덩이가 있는 곳에서의 새로운 달의 반지름 R′

 

 

운석 구덩이에서 명암 경계선까지의 거리 d

 

 

운석 구덩이의 그림자 길이 s

 

 

운석 구덩이의 깊이 h(=s·d/R′)

 

 

   2) 당신이 선택한 운석 구덩이의 이름은 무엇인가?

   3) 아래 그림은 미국 Arizona주에 있는 Barringer 운석구덩이이다.  여러분이 선택한 달의 운석 구덩이와
비교하여 어떤 차이가 있는지 조사해 보고 설명해 보자.

arizona

   4) 달의 기원에 대해 조사해 보자...

   5) 토의 및 소감(관측 및 계산 과정, 계산 방법, 상의 후 문제점, 실험에 대한 느낌 등)

 

▷ 관측일지(사진에 대한 설명)

관측대상

 

관측일자

2002년 10월 XX일

관측장소

서울대학교 46동 구천문대

관측시간

XX 시 XX 분 ~ XX 시 XX 분(KST)

촬영방법

 직초점 촬영

카메라종류

 Nikon FM2

망원경

Meade LX 50(8인치)

노출시간

XX 초 

기  타

 

관측상황

실제의 관측 상황에 대해 기술

사 진

 

■ Meade LX200 망원경(이번 관측은 LX 50, 사양은 똑같다.)

lx200

■ Keypad Hand Controller

controller

■ Power Panel

power_panel

■ 월면도

moon

 

 


*약속한 제출 날짜를 지켜주세요

다운로드는 여기 ->download

* 달 표면 지형에 대해 참고할 곳

http://www.inconstantmoon.com/

사이트 내, 월면(selenograph)에 대한 지도(atlas)를 참고하여 navigation하면
달의 방향을 회전시키면서, label을 나타나게 하거나, 지형도만 보거나 하면서
자신이 선택한 크레이터를 찾아 이름을 확인할 수 있습니다.

http://www.solar-system.com/Pages/Moon.htm

27개의 크레이터에 대해 위치를 찾고 그 이름을 확인할 수 있습니다.

http://www.skyandtelescope.com/mm_images/1115.jpg

달 지형위에 바로 이름을 적어놓았지만 정확한 위치를 파악하기는 좋지 않을 것 같군요..--;

* 달 기원설에 대한 참고 자료

달의 기원설은 여러가지가 있습니다. 그 중 원시지구와 화성 크기의 다른 원시
행성이 충돌을 겪으면서 달이 형성되었다는 충돌설에 대해 시뮬레이션한 결과를
동영상(4분짜리)으로 만든 것이 있습니다. 좀 과장된 듯한 느낌도 있을 겁니다.
여러분들도 감상(media player로..)해 보고 충돌설에 대해 한번씩 생각해 봅시다.