{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:CREAM 3.jpg|섬네일| 남극을 비행하는 CREAM III ]]
'''우주선 에너지 질량 측정 실험'''(Cosmic Ray Energetics and Mass experiment, "크림" CREAM)은 [[우주선 (물리)|우주선]] [[스펙트럼]]에서 흔히 "무릎 변곡점"(knee prospect)<ref name="물리학과첨단기술">[http://webzine.kps.or.kr/contents/data/webzine/webzine/14762095157.pdf Cosmic Rays and High Energy Astroparticle Physics] {{웨이백|url=http://webzine.kps.or.kr/contents/data/webzine/webzine/14762095157.pdf |date=20190406100707 }}, 《물리학과 첨단기술》, 2008년 6월</ref>으로 불리는 10<sup>15</sup> [[전자 볼트|eV]] 이상의 영역을 측정하는 프로젝트이다.<ref>[https://cosmicray.umd.edu/cream/ CREAM], 공식 홈페이지</ref>

우주선 스펙트럼의 무릎 변곡점은 [[페르미 가속]]에서 [[초신성]] 폭발에 의한 [[입자]] 가속의 이론상 가능한 최대 에너지와 같다. 크림 프로젝트는 최소 고도 ~34 km(110,000 [[피트|ft)]] 이상의 대기에 전하 감지기와 방사선 감지기를 탑재한 [[기구 (비행체)|기구]]를 띄워 우주선을 측정하고 있다. 기구는 남극의 [[맥머도 기지]]에서 띄워 올려 60일에서 100일간 데이터를 수집한 후 회수된다.

== 배경 ==
{{참고|우주선 (물리)}}
[[우주선 (물리)|우주선]]은 우주 공간에서 지구로 쏟아지는 각종 [[입자]]와 [[방사선]]의 총칭이다. 다양한 형태의 우주선이 매일 지구로 들어오고 있으며 [[지구 대기권]]과 충돌하여 2차 입자를 만들어 낸다. 측정되는 입자의 에너지는 다양하고 높은 에너지 입자일 수록 더 드물게 관측된다. 우주선의 대기권 충돌과 이에 따른 입자 생성 때문에 우주선은 종종 "자연 [[입자 가속기]]"로 불린다. 인간이 만든 "인공 입자 가속기" 가운데 가장 큰 [[CERN]]이 만들 수 있는 최대 에너지가 10<sup>13</sup> eV 인데 비해 관측된 우주선 가운데에는 10<sup>20</sup> eV에 달하는 것도 있어 그 에너지 크기를 가늠할 수 있게 해 준다.<ref name="물리학과첨단기술" />

우주선 스펙트럼에는 두 개의 변곡점이 있는데 10<sup>15</sup> eV 부근의 "무릎 변곡점"과 10<sup>18</sup> eV 부근의 "발목 변곡점"이다. 이러한 에너지 준위 변화의 원인은 아직 정확히 규명되지 않았다.<ref>[https://arxiv.org/abs/astro-ph/0611884 Cosmic Rays from the Knee to the Ankle - Status and Prospects -], Cornell University</ref> 2004년 [[NASA]]는 여러 연구 기관과 공동으로 [[남극]]에 기구를 띄워 무릎 변곡점 대역의 우주선 스펙트럼을 측정하는 "크림" 프로젝트를 출범하고 [[메릴랜드 대학교]]의 [[서은숙 (천체물리학자)|서은숙]]을 총 책임자로 두었다.<ref name="조선일보20141104">[http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2014/11/04/2014110400108.html 인간의 도전을 막을 수 있는 건 없죠], 조선일보, 2014년 11월 4일</ref>

== 측정 ==
기구를 이용한 데이터 수집은 [[공기 샤워]]를 일으키는 원인 입자의 규명이 가능하다. 검출 가능한 최대 에너지는 비행체와 검출기의 크기에 따라 결정되기 때문에 이에 따른 실험상 제약도 존재한다. 크림 프로젝트의 기구는 무릎 변곡점인 10<sup>15</sup> eV 구간을 측정할 수 있도록 설계되었으며 기존의 다른 어떤 기구보다 더 긴 시간인 161일 동안 비행하며 우주선을 측정할 수 있다.<ref>{{저널 인용
|author=E.S. Seo
|date=25 April 2003
|title=Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) balloon project
|url=http://cosmicray.umd.edu/cream/images/stories/files/frontpage/seo.pdf
|journal=Advances in Space Research
|volume= 33|issue= 10|pages=1777–1785
|doi=10.1016/j.asr.2003.05.019
|display-authors=etal|bibcode=2004AdSpR..33.1777S
}}</ref><ref>{{웹 인용
 |author=
 |date=4 March 2015
 |title=Cosmic Ray Energetics and Mass (CREAM)
 |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1114.html#top
 |journal=
 |volume= |issue= |pages=
 |doi=
}}</ref>

== 실험 목표 ==
* "무릎"은 초신성의 최대 입자 가속을 설명할 수 있는가?
* 우주선의 조성은 시간에 따라 변화하는가?
* 우주선 생성에는 다양한 메커니즘이 개입하는가?

== 설치 ==
[[파일:Cream2.jpg|섬네일|CREAM II의 측정 장비.]]
위와 같은 질문에 답을 구하기 위해서는 10<sup>12</sup> 내지 10<sup>15</sup> eV 구간의 우주선 스펙트럼을 측정하고 분석하여야 한다. "크림"(CREAM)은 반도체 검출기, 시간대별 질량 측정기, 하전 입자의 진로를 측정하는 [[호도스코프]]와 같은 측정장비를 기구에 싣고 장기간 대기권 상층부를 비행하며 측정하고 데이터를 수집한다. 실험 장치의 전원은 태양전지를 통해 공급되며 정격 전원은 28 [[볼트 (단위)|V]] 300 [[와트|W]]이다.<ref>{{저널 인용
 |author          = H.S. Ahn
 |date            = 10 May 2007
 |title           = Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) instrument
 |url             = http://www.atic.umd.edu/pub/cream/pub2007/NIMA_HSAHN_CREAM_2007.pdf
 |journal         = Nuclear Instruments and Methods in Physics Research
 |volume          = 579
 |issue           = 3
 |pages           = 1034–1053
 |doi             = 10.1016/j.nima.2007.05.203
 |display-authors = etal
 |url-status         = dead
 |archiveurl      = https://web.archive.org/web/20160304091624/http://www.atic.umd.edu/pub/cream/pub2007/NIMA_HSAHN_CREAM_2007.pdf
 |archivedate     = 4 March 2016
 |df              = 
|bibcode            = 2007NIMPA.579.1034A
 |citeseerx            = 10.1.1.476.5252
 }}</ref>

== CREAM 기구 ==
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto; text-align:left;"
 |+CREAM 기구 비행 이력
 |- style="text-align:center; background:#BBB;"
 |''' 연도 '''
 |'''이륙 (UTC)'''
 |'''착륙 (UTC)'''
 |'''비행'''
 |'''출처'''
 |-
 |2004
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 16, 2004
 |style="text-align:right; nowrap;" |January 27, 2005
 |CREAM I
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2004.html |title=CREAM Flight 2004 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134612/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2004.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2005
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 15, 2005
 |style="text-align:right; nowrap;" |January 13, 2006
 |CREAM II
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2005.html |title=CREAM Flight 2005 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134652/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2005.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2007
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 18, 2007
 |style="text-align:right; nowrap;" |January 17, 2008
 |CREAM III
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2007.html |title=CREAM Flight 2007 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134529/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2007.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2008
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 18, 2008
 |style="text-align:right; nowrap;" |January 07, 2009
 |CREAM IV
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2008.html |title=CREAM Flight 2008 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134553/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2008.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2009
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 01, 2009
 |style="text-align:right; nowrap;" |January 08, 2010
 |CREAM V
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2009.html |title=CREAM Flight 2009 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134539/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2009.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2010
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 21, 2010
 |style="text-align:right; nowrap;" |December 26, 2010
 |CREAM VI
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2010.html?start=5 |title=CREAM Flight 2010 |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2018-05-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180510201409/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/flight-2010.html?start=5 |url-status= }}</ref>
 |-
 |2016
 |style="text-align:right; nowrap;" |November 28, 2016
 |
 |BACCUS
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/baccus.html |title=BACCUS |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404140148/https://cosmicray.umd.edu/cream/cream-flights/baccus.html |url-status= }}</ref>
 |-
 |2017
 |colspan="3" |ISS-CREAM
 |<ref>{{웹 인용 |url=http://cosmicray.umd.edu/iss-cream/activities |title=Activities |website=cosmicray umd edu |accessdate=15 August 2017 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404134607/https://cosmicray.umd.edu/iss-cream/activities |url-status= }}</ref>
 |}

=== 아이스-크림 ===
"아이스-크림"(ISS-CREAM)은 [[국제우주정거장]]에 크림 측정 장치를 연결하는 프로젝트로 2017년 8월 14일 로켓에 실려 발사되었다. "아이스-크림"은 대기중 충돌로 2차 입자가 생성되기 이전의 우주선을 직접 검출하여 남극 상층 대기권의 검출 데이터와 비교하는 것을 목표로 한다.<ref>{{웹 인용
 |author=
 |date=
 |title=Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station
 |url=http://cosmicray.umd.edu/iss-cream/files/ISSCREAM_FactSheet.pdf
}}</ref>

2019년 2월 NASA는 아이스-크림 계획에 따라 국제우주정거장에 설치된 기구에서 10 차례의 데이터 추출에 성공하였다고 보고하였다.<ref>[https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1114.html Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station (ISS-CREAM) - 02.13.19], NASA</ref>

== 기금 ==
"크림"(CREAM) 프로젝트의 기금은 NASA가 충당하였다.

== 협력 ==
현재 "크림"(CREAM)에 참여하고 있는 연구 기관은 다음과 같다.

* [[메릴랜드 대학교]]
* [[펜실베이니아 주립 대학교]]
* [[성균관대학교]]
* [[멕시코 국립 자치 대학교]]
* 프랑스 그르노블 우주 아원자 물리학 연구소
* [[경북대학교]]
* [[고더드 우주 비행 센터]]
* [[월로프 발사장]]
* [[노턴 켄터키 대학교]]

== 같이 보기 ==
* [[보이저 우주선 관측 모듈]] ([[보이저 계획]])

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:천체입자물리학]]
[[분류:물리학 실험]]