{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Comparison optical telescope primary mirrors.svg|섬네일|280px|망원경에 사용되는 주거울 크기 비교. 분할 거울울 이루는 세그먼트는 일반적으로 육각형이며 [[벌집]] 무늬처럼 배열된다.]]

'''분할 거울'''({{llang|en|Segmented mirror}})은 작은 거울을 여럿 배열하여 하나의 커다란 [[곡면 거울]]로 기능하게 한 거울이다. 세그먼트는 {{임시링크|구면 거울|en|spherical mirror|label=구면}}이나 비구면([[쌍곡면 반사경]]을 구성할 경우<ref name="1번 각주"/>)일 수 있다. 주로 대형 [[반사 망원경]]의 [[대물렌즈|대물경]]으로 쓰인다. 분할 거울이 제대로 기능하려면 모든 거울 세그먼트가 정밀한 모양으로 [[연마]]된 후 컴퓨터가 {{임시링크|거울 지지 셀|en|mirror support cell|label=미러 셀}}에 들어가 있는 액추에이터로 제어하는 [[능동 광학]] 장치를 통해 능동적으로 정렬되어야 한다.

이러한 개념을 발명한 사람은 {{임시링크|귀도 호른 다르투로|en|Guido Horn D'Arturo}}로, 20년간의 연구를 통해 1952년에 처음으로 기능하는 분할 거울을 만들었던 사람이었다.<ref name="2번 각주"/> 이후 1980년대에 [[로런스 버클리 국립연구소]]와 [[캘리포니아대학교]]에서 {{임시링크|제리 넬슨 (천문학자)|en|Jerry Nelson (astronomer)|label=제리 넬슨}}의 개발팀이 독자적으로 재발견하고 더 발전시켰다. 그리고 향후에 건설될 사실상 모든 거대 광학 망원경이 분할 거울을 사용하게 될 정도로 분할 거울에 필요한 제반 기술이 전 세계로 퍼져나갔다.

== 응용 ==
[[파일:Specchio-tasselli-horn.jpg|right|섬네일|1952년, 육각형 거울 세그먼트 61개로 만든 초기 분할 거울.<ref name="2번 각주"/>]]
[[파일:Salt mirror.jpg|thumb|right|[[남아프리카 공화국 대형 망원경|남아프리카 거대 망원경]]의 분할 거울.]]

단일 유리로 큰 주거울을 만드는 데는 기술적인 한계가 존재한다. 분할식이 아닌 일체형 거울({{llang|en|monolithic mirror}})은 지름 8미터 이상으로 제작하는 것이 불가능하다. 현재 운용 중인 가장 큰 일체형 거울은 [[거대 쌍안 망원경]]에 들어있는 주거울로, 지름이 각각 8.4미터이다. 따라서 분할 거울을 사용하는 일은 구경이 큰 [[망원경]]의 핵심 사항이라 할 수 있다.<ref name="3번 각주"/><ref name="4번 각주"/> 직경이 5미터보다 큰 일체형 거울은 거울과 거울을 지지하는 육중한 구조물을 제작하는 데 비용이 너무 많이 들어간다. 또한, 이 크기를 넘어서는 거울은 망원경이 회전하여 다른 곳을 지향할 때마다 자체 중량에 의해 약간 쳐지면서<ref name="5번 각주"/><ref name="6번 각주"/> 정밀하게 가공된 반사면의 모양에 변화를 줄 수 있다. 거울 세그먼트는 가공도 쉽고 운송과 설치와 유지보수도 거대한 일체형 거울보다 쉽다.

분할 거울은 각 세그먼트가 상당히 정밀하게 비대칭형으로 만들어질 필요가 있고, 컴퓨터로 제어되는 복잡한 [[가대 (망원경)|가대 장치]]에 의존한다는 단점이 있다. 또한, 모든 세그먼트가 최종 정렬 후의 이미지에 [[회절]] 현상을 남긴다는 점도 있다.

분할 거울의 또 다른 응용 사례로는 [[증강현실]]에서 광학 요소의 크기를 최소화하려는 일을 들 수 있다. [https://tooz.com/ tooz] 社는 광학 [[스마트 글래스]] 요소에 들어가는 라이트 가이드에서 빛을 분리하기 위해 부분적으로 반사하는 분할 거울 배열을 사용하고 있다.<ref name="7번 각주"/>

== 분할 거울을 사용하는 망원경 ==
[[파일:JWST Full Mirror.jpg|섬네일|upright|제임스 웹 우주 망원경의 주거울.]]

다음처럼 세계에서 가장 큰 광학 망원경 일부가 분할 거울을 주거울로 사용하고 있다. 이 목록의 망원경만이 분할 거울을 사용하는 것은 아니라는 점을 주의하라.

* [[켁 망원경]]
: 쌍둥이 망원경으로, [[미국]] [[하와이]] [[마우나케아산]] 정상 부근 해발 4,145미터에 있는 [[마우나케아 천문대]]에서 가장 크다. 두 망원경의 주거울 지름은 10 m에 달한다.

* {{임시링크|하비-에벌리 망원경|en|Hobby-Eberly Telescope}}
: 해발 2,026 m [[웨스트 텍사스]] [[맥도날드 천문대|맥도널드 천문대]]에 있는 9.2미터 망원경이다. 주거울은 91개의 육각 세그먼트로 이루어져 있다. 망원경의 주거울은 지면에 대해 55도 각도로 고정되어 있으며, 밑면을 회전하는 식이다. 표적은 망언경 초점에 있는 관측 장비를 움직여서 추적한다. 이를 통해 이 위치에서 하늘의 약 70~81%를 관측할 수 있으며, 하나의 표적을 두 시간까지만 추적할 수 있다.

* [[남아프리카 공화국 대형 망원경|남아프리카 거대 망원경]]
: 관측 시간의 대부분을 분광에 쓰는 10미터 망원경이다. 하비-에벌리 망원경과 유사하게 폭이 1미터인 육각 거울 세그먼트 91개가 조립되어 {{cvt|11.1|x|9.8|m}}의 육각형 거울을 만든다.<ref name="8번 각주"/> 남아프리카 공화국 [[카루 (남아프리카 공화국)|카루]] [[서덜랜드 (남아프리카 공화국)|서덜랜드]] 타운 근처에 있다. 남아프리카 공화국 국립 광학 천문대인 [[남아프리카 천문대]]의 시설이다.

* [[카나리아 거대 망원경]]
: 그란테칸({{llang|es|GranTeCan}})이라고도 한다. 총 36개의 거울 세그먼트를 사용한다.<ref name="9번 각주"/><ref name="10번 각주"/> 주거울이 10.4 m로 현재 세계에서 가장 큰 광학 망원경이다. [[스페인]] [[카나리아 제도]] [[라팔마섬]] [[로케 데 로스 무차초스 천문대]]에 위치하고 있다.

* {{임시링크|LAMOST|en|LAMOST}}
: 대천구면적 다표적 광섬유 천문 망원경({{llang|zh|大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜}})은 [[중국]] [[허베이성]]에 위치한 탐사용 망원경이다. 각각 24개와 37개의 세그먼트로 이루어진 직사각형 거울 두 개를 사용한다. 육각 세그먼트의 크기는 1.1미터이다.

* [[제임스 웹 우주 망원경]]
: 제임스 웹 우주 망원경은 열여덟 개의 거울 세그먼트를 사용하며, 대부분 2011년에 제작되었다.<ref name="11번 각주"/> 2021년 12월 25일 [[기아나 우주 센터]]에서 [[아리안 5]] 로켓에 실려서 발사되었다.<ref name="12번 각주"/>

{{multiple image
| direction = horizontal
| header=[[제임스 웹 우주 망원경]]의 거울 세그먼트
| align = center
| width = 215
| image1=James Webb Space Telescope Mirror38.jpg
| image2=James Webb Space Telescope Mirror37.jpg
| image3=James Webb Space Telescope Mirror33.jpg
| caption1=[[베릴륨]]으로 제작된 거울 세그먼트
| caption2=[[마셜 우주 비행 센터|MSFC]]에서 [[극저온]] 실험 중인 세그먼트
| caption3=[[금]]으로 코팅된 후의 세그먼트
}}
{{clear}}

== 차세대 망원경 ==
{{추가 정보|유럽 초대형 망원경}}

2020년대부터 운용될 세 가지 차세대 거대 망원경이 분할 거울을 사용한다. [[거대 마젤란 망원경]]은 일곱 개의 커다란 거울 세그먼트를 사용하여 분할 거울 망원경이나 별도의 그룹으로 분류된다. [[30미터 망원경]]은 하와이 마우나케아 천문대에 지어질 예정이며, 육각 세그먼트 492개를 사용할 것이다. 셋 중에서 가장 큰 [[유럽 초대형 망원경]]은 총 798개의 세그먼트를 사용해서 주거울을 만든다. [[퍼스트 라이트]]는 2027년으로 예상된다.<ref name="13번 각주"/>

{{multiple image
 |direction = horizontal
 |align= center
 |width1= 225
 |width2= 225
 |width3= 225
 |header=[[거대 망원경]]의 구상도
 |image1=Latest Rendering of the E-ELT.jpg
 |image2=Top view of tmt complex.jpg
 |image3=Giant Magellan Telescope - artist's concept.jpg
 |caption1=[[유럽 초대형 망원경]]
 |caption2=[[30미터 망원경]]
 |caption3=[[거대 마젤란 망원경]]
}}

== 회절 스파이크 ==

분할 거울을 사용하는 [[망원경]]의 이미지는 거울 모서리의 회절로 인해 [[회절 스파이크]]가 나타난다. 이미지 면에서 거울 모서리 방향의 수직으로 두 개의 스파이크가 나타나기 때문에 [[제임스 웹 우주 망원경]]처럼 주거울이 육각형인 경우는 여섯 개의 스파이크가 나타난다(추가로 부거울을 지지하는 스파이더 때문에 작고 어두운 스파이크도 나타남).<ref name="14번 각주"/>

<gallery widths="200" heights="150">
Webb's_First_Deep_Field.jpg|[[제임스 웹 우주 망원경 최초의 딥 필드|제임스 웹 최초의 딥 필드]]에서 나타나는 밝은 별의 회절 스파이크.
JWST_diffraction_spikes.svg|제임스 웹 주거울 세그먼트의 모서리와 스파이더가 각자 대응하는 회절 스파이크와 같은 색으로 처리되어 있다.</gallery>

== 같이 보기 ==
* {{임시링크|크기순 광학 반사 망원경 목록|en|List of largest optical reflecting telescopes}}

== 각주 ==
{{각주|refs=

<ref name="1번 각주">[https://books.google.com/books?id=9mUL9dGn9V4C&pg=PA107&dq=a+segmented+mirror+segments+of+parabolic+telescope W. Patrick McCray - '''Giant telescopes''' - Page 107]</ref>

<ref name="2번 각주">[https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2018MmSAI..89..448B Bonoli, F. "Guido Horn d'Arturo and the first multi-mirror telescopes: 1932-1952." Memorie della Societa Astronomica Italiana 89 (2018): 448.]</ref>

<ref name="3번 각주">{{뉴스 인용 |first=Colin |last=Nickerson |title=Long time no see |newspaper=Boston Globe |date=5 November 2007 |url=http://www.boston.com/news/globe/health_science/articles/2007/11/05/long_time_no_see/?page=2 |access-date=11 November 2009}}</ref>

<ref name="4번 각주">{{웹 인용 |title=Keck telescope science kit fact sheet, Part 1 |publisher=SCI Space Craft International |date=2009 |url=http://spacecraftkits.com/KFacts.html |access-date=11 November 2009}}</ref>

<ref name="5번 각주">{{저널 인용 |first=Monica Godha |last=Bobra |title=The endless mantra: Innovation at the Keck Observatory |publisher=MIT |date=September 2005 |url=http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/39439/64637845.pdf?sequence=1 |access-date=11 November 2009 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110605000037/http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/39439/64637845.pdf?sequence=1 |archive-date=5 June 2011 }}</ref>

<ref name="6번 각주">{{웹 인용 |last=Yarris |first=Lynn |title=Revolution in telescope design debuts at Keck after birth here |work=Science@Berkeley Lab |publisher=Lawrence Berkeley Laboratory |date=Winter 1992 |url=http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/keck-telescope.html |access-date=11 November 2009 |archive-date=2017-12-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171222194953/http://www2.lbl.gov/Science-Articles/Archive/keck-telescope.html |url-status= }}</ref>

<ref name="7번 각주">{{웹 인용|title=tooz technologies|url=https://www.tooztech.com/|access-date=2022-01-26|website=Tooz|language=de}}</ref>

<ref name="8번 각주">{{웹 인용 |title=Mirror Segments |url=http://www.salt.ac.za/telescope/subsystems/mirror/segments/ |work=Southern African Large Telescope website |publisher=SOAA |access-date=10 May 2013 |archive-date=2013-07-07 |archive-url=https://archive.today/20130707084250/http://www.salt.ac.za/telescope/subsystems/mirror/segments/ |url-status= }}</ref>

<ref name="9번 각주">[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/6897293.stm ''Tests begin on Canaries telescope''] BBC 14 July 2007</ref>

<ref name="10번 각주">[https://news.yahoo.com/s/ap/20070714/ap_on_sc/giant_telescope Giant telescope begins scouring space] 14 July 2007</ref>

<ref name="11번 각주">[http://news.softpedia.com/news/Six-JWST-Mirror-Segments-to-Begin-Cryogenic-Tests-195206.shtml "Six JWST Mirror Segments to Begin Cryogenic Tests"] news.softpedia.com 14 April 2011</ref>

<ref name="12번 각주">{{웹 인용|last=Margetta|first=Robert|date=2021-09-08|title=NASA Readies James Webb Space Telescope for December Launch|url=http://www.nasa.gov/press-release/nasa-readies-james-webb-space-telescope-for-december-launch|access-date=2021-09-15|website=NASA}}</ref>

<ref name="13번 각주">{{웹 인용 |url=https://www.eso.org/public/announcements/ann21008/ |title=ESO's Extremely Large Telescope planned to start scientific operations in 2027 |date=11 June 2021 |access-date=18 June 2021}}</ref>

<ref name="14번 각주">{{뉴스 인용 | url=http://bbc.co.uk/news/science-environment-60771210 | title=James Webb: 'Fully focused' telescope beats expectations | work=BBC News | date=16 March 2022 }}</ref>

}}

== 외부 링크 ==
* {{서적 인용 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=rRAiDU3qorkC&pg=PA61 |chapter=Segmented Mirror Telescopes |title=Optics in Astrophysics |publisher=Springer Science+Business Media |first=Jerry |last=Nelson |editor1-first=Renaud |editor1-last=Foy |editor2-first=François-Claude |editor2-last=Foy |pages=61–72 |date=2005 |isbn=978-1-4020-3437-4}}

[[분류:거울]]