바다거북 스프 실화 문제｜망가진 거울을 그대로 뒀는데 사진이 선명해졌다

사진이 흐리게 나오는 원인을 찾았더니 가장 큰 거울의 모양이 잘못돼 있었다.

그런데 수리팀은 그 거울을 교체하지도, 다시 깎지도 않았다.

작업이 끝난 뒤 같은 망원경이 찍은 사진은 훨씬 선명해졌다.

무엇을 고친 걸까?

문제

한 망원경이 먼 곳을 촬영했지만 기대했던 만큼 또렷한 사진을 보내지 못했다.

조사 결과, 빛을 모으는 주거울의 모양이 설계와 달랐다.

수리팀은 원인이 된 주거울을 그대로 남겨 두었다.

그런데도 수리 후에는 관측 성능이 크게 좋아졌다.

사진을 손으로 다시 그리거나, 관측 대상을 가까이 옮긴 것은 아니다.

주거울을 고치지 않고 어떻게 문제를 해결했을까?

진행자는 예·아니요로 답하고, 이름을 맞히기보다 수리 방법을 찾도록 안내하면 된다.

 

힌트 1

처음 빛을 받는 부분이 잘못됐어도 수리할 곳이 그 부분뿐인 것은 아니다.

빛이 관측 장비에 도달하기까지 지나가는 경로를 생각해 보자.

 

힌트 2

눈의 모양을 바꾸지 않아도 안경을 쓰면 또렷하게 볼 수 있다.

망원경에도 비슷한 발상을 적용했다.

 

정답

주거울의 오차를 보상하는 광학 장치를 설치했다.

거울 자체의 모양은 그대로여도, 뒤에서 빛의 경로를 교정하면 흐림을 줄일 수 있었다.

이 문제의 바탕은 허블 우주망원경의 광학 결함과 1993년 첫 정비 임무다.

실제 사건을 바탕으로 게임 진행에 맞게 주변 설정을 단순화했다.

 

진행자용 핵심 질문

“거울이 깨졌나요?”에는 아니요라고 답한다.

“거울의 모양이 설계와 달랐나요?”에는 예라고 답한다.

“수리팀이 아무 부품도 바꾸지 않았나요?”에는 아니요라고 답한다.

바꾸지 않은 것은 주거울이지, 망원경의 모든 장비가 아니다.

“빛을 받는 다른 장치에서 오차를 보정했나요?”에는 예라고 답하면 된다.

허블이라는 이름이나 장비 약어를 몰라도 이 원리를 설명하면 정답으로 인정해도 좋다.

 

실제로 허블에서는 무슨 일이 있었을까

1990년 발사된 허블은 주거울 가장자리의 곡면이 설계보다 평평해 영상이 흐려지는 문제가 있었다.

NASA의 조사에서는 거울을 검사하는 장비의 설정 오류가 원인으로 드러났다.

이런 광학적 흐림을 구면수차라고 부른다.

1993년 12월 정비팀은 보정 광학계를 갖춘 새 카메라 WFPC2와 다른 관측 장비에 들어가는 빛을 교정하는 COSTAR를 설치했다.

NASA JPL은 정비 후 시험에서 새 카메라의 선명한 영상 성능을 확인했다고 발표했다.

‘허블에 안경을 씌웠다’는 표현은 실제 안경을 달았다는 말이 아니라, 원인을 남겨 둔 채 그 영향을 광학적으로 보상했다는 비유다.

이 문제에서 헷갈리기 쉬운 문장은 ‘거울을 그대로 두었다’이다.

그 말을 ‘아무것도 수리하지 않았다’로 바꿔 받아들이면 답에서 멀어진다.

 

확인한 자료

NASA — 허블 주거울 결함과 보정 방법

NASA JPL — 정비 후 조정과 시험 결과

 

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