الفلك

كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟

كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟

يقول القسم الأول من تلسكوب المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع النطاق: 100 Hubbles for the 2020s:

يلخص الجدول 1 مجموعة أدوات WFIRST ، ويعرض الشكل 1 المنطقة الفعالة لأداة المجال الواسع (WFI) كدالة لطول الموجة لمرشحات التصوير ، والشكل ، والمنشور. من الممكن إجراء تغييرات طفيفة على هذه المواصفات مع تطور تصميم المهمة ؛ على وجه الخصوص ، ممر النطاق الترددي المنشور WFI والدقة وبعض معلمات CGI لا تزال قيد التحسين. تغييرات كبيرة غير متوقعة. تحتوي كلتا قناتي CGI على CCD بمضاعفة إلكترون 1024 × 1024 بكسل (EMCCD) في المستوى البؤري. سيتم تشغيل ثلاثة من أوضاع المراقبة الخمسة CGI بشكل كامل قبل الإطلاق ؛ سيكون دعم الوضعين الآخرين على أساس أفضل جهد. يمكن استخدام جميع أوضاع التصوير CGI مع المستقطبات الخطية. ستعمل WFIRST من مدار شبه هالو حول نقطة لاغرانج الثانية من الشمس والأرض (L2).

للحصول على الخلفية ، راجع جهاز Wikipedia's Charge-coupled device ؛ CCD مضاعفة الإلكترون. من الواضح أنه يوجد داخل السيليكون مئات المراحل من مضاعفة الإلكترون (على غرار الثنائيات الضوئية الانهيار الجليدي) لكل منها احتمال تكاثر بنسبة 2٪ تقريبًا.

أسئلة):

  1. كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوب الفلكي؟
  2. هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟

كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟ - الفلك

40 بين 0.75 و 3.8 ميكرومتر و

120 بين 3.8 و 5 ميكرومتر في نهاية مهمتها التي تستغرق عامين ، ستوفر SPHEREx 0.75 إلى 5 ميكرومتر من الأطياف لكل 6. 2x6. "2 بكسل في السماء - 14 مليار طيف في المجموع. تقوم هذه الورقة بتحديث وصف سابق لـ SPHEREx تقدم التغييرات التي تم إجراؤها خلال مرحلة التصميم الأولي للبعثة ، بما في ذلك مناقشة تكامل الأداة وتدفق الاختبار وملخصًا لخطط معالجة البيانات وتحليلها وتوزيعها.

5 أقرب نجوم FGK و 2 من الكواكب ذات الكتلة الأرضية حول كوكب إضافي

15 أقرب النجوم. لن يكون MASS قادرًا على قياس كتل هذه الكواكب الخارجية فحسب ، بل سيكون قادرًا أيضًا على تحديد مداراتها لمتابعة مهام الكشف المباشر مثل HabEx أو LUVOIR. في هذا العرض التقديمي ، نصف المهمة المقترحة ، وتقنية القياس الفلكي الدقيقة ، ونتائج عرض التقنية في الاختبار.

1000 من الكواكب الخارجية العابرة المعروفة باستخدام تلسكوب فئة المتر. يغطي مقياس الضوء ثلاثي الموجات وثلاثة مقاييس طيفية منطقة 0.5 ميكرومتر إلى 7.8 ميكرومتر من الطيف الكهرومغناطيسي. تقدم هذه الورقة لمحة عامة عن حمولة المهمة ، بما في ذلك مجموعة التلسكوب ، و FGS (نظام التوجيه الدقيق) - الذي يوفر معلومات التوجيه إلى المركبة الفضائية والقياس الضوئي العلمي وبيانات مقياس الطيف منخفض الدقة ، ومقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء ARIEL (AIRS) ، و البنية التحتية الأخرى للحمولة الصافية مثل الإلكترونيات الدافئة والهياكل وأنظمة التبريد المبردة.

1000) وعينة متنوعة من الكواكب الخارجية المعروفة التي تغطي نطاقًا واسعًا من الكتل والكثافات ودرجات حرارة التوازن والخصائص المدارية وخصائص النجم المضيف. سيشمل ذلك كواكب المشتري الساخنة لتدفئة الأرض الفائقة ، والتي تدور حول نجوم مضيفة من الفئة الطيفية من A إلى M. تشير هذه الورقة إلى دراسة المرحلة 0 / A / B1 من أرييل ، بما في ذلك استنتاجات المراجعات التي أجريت في عام 2020 لإغلاق الدراسة ودعم عملية التبني.

50000) على طول موجي يزيد بين 200-1000 نانومتر. سيستخدم CUBESPEC KU Leuven ADCS للتوجيه الخشن للمركبة الفضائية ، مع استكماله بنظام توجيه دقيق باستخدام مرآة توجيه سريعة لتوسيط المصدر على شق مقياس الطيف. نقدم تصميم CUBESPEC وتحليل المهمة ، ونقدم تحديثًا لحالة المشروع.

10-8 تباين خام على عرض نطاق / = 10٪ في النظام المرئي (أطوال موجية مركزية من 550 نانومتر إلى 750 نانومتر) ، بينما تعطي الاختبارات أحادية اللون تباينًا أعمق بكثير (

10-9 أو أفضل). في هذه الدراسة ، نقوم بتحليل قيود الأداء الرئيسية على أسطح الاختبار حتى الآن ، مع التركيز على جودة تصنيع قناع المستوى البؤري. نقيس خصائص الاستقطاب للأقنعة والمجال الكهربائي المتبقي في الفتحة المظلمة كدالة لطول الموجة. تشير نتائجنا إلى أن الأداء الحالي محدود بسبب العيوب الموضعية في أقنعة المستوى البؤري. يتم اختبار جيل جديد من الأقنعة يحتوي على عدد أقل من العيوب ويعد بتحسينات في الأداء.

10-10) في وجود انحرافات واقعية منخفضة الترتيب وأقطار نجمية محدودة. لسوء الحظ ، بالنسبة للتلسكوبات ذات العوائق المركزية ، فإن الحفاظ على متانة الانحراف لمعظم تصميمات كوروناجراف يستلزم خسائر كبيرة سواء في الإنتاجية أو زاوية العمل الداخلية. وقد أدى ذلك إلى قيود صارمة على عوائد الأرض الخارجية على التلسكوبات المستقبلية على المحور ، مثل LUVOIR-A. نعالج هذا القيد بإصدارات معدلة من الشحنة المؤمنة 6 وشحن 8 فقرة دوامة تستخدم مراحل متعددة من قناع المستوى البؤري. تنتج هذه الفواصل الدوامة المؤيدة متعددة المراحل (MSAVCs) ثقوبًا داكنة مع التباين & lt10-10 وتقلل من التدفق بسبب إزاحة الأطراف / الإمالة كبيرة مثل 0.05 & lambda / D مع الحصول على مخرجات أساسية تمثل عاملاً من عوامل

2 أعلى من الفقرات التاجية الدوامة ذات المرحلة الواحدة المقيدة بشكل مشابه. تعد MSAVCs التي نقدمها قوية للعديد من الانحرافات منخفضة الترتيب ، ونناقش إمكانية تقييد الانحرافات منخفضة الترتيب بشكل صريح. علاوة على ذلك ، نوضح التدفق المخفف بسبب الاختلال بين أقنعة المستوى البؤري ، وبالتالي التغلب على عقبة كبيرة في تنفيذ تصميمات دوامة متعددة المراحل. باستخدام تعبير حدودي لتقدير ناتج الشحنة 6 MSAVC لعرقلة مركزية بنسبة 10٪ نسبة إلى شحنة خارج المحور 6 دوامة كورون فقرة على تلسكوب 8 أمتار ، نقدر أنه قد يكون من الممكن الاحتفاظ

10 51. لقد جربنا عمليات البحث العشوائية ، وتحسين انتشار النقطة إلى الحد الأدنى ، ونختبر الآن خوارزميات بحث موجه مختلفة ، بترتيب الحجم 10 19 أو أقل. سيؤدي هذا إلى تقليل وقت البحث من يوم واحد إلى حوالي ساعة واحدة ، مع فرصة أقل بكثير لفشل المحرك.

30000) مخطط طيف متقاطع. يتميز جهاز الرسم الطيفي بإنتاجية عالية ويمكن أن يغطي أوكتافًا من الطول الموجي في تعريض واحد بدون آليات وطاقة كهربائية ، وبالتالي فهو ليس فقط عالي الكفاءة ولكنه أيضًا ثابت ومنخفض الطاقة بدلاً من مطياف الأشعة تحت الحمراء عالية الدقة الحالية للتطبيقات الفضائية. التقنيات الرئيسية التي تجعل هذا ممكنًا هي الجرمانيوم (n

4) محزوز الغمر بكفاءة حيود عالية ونظام بصري عاكس من كورديريت بالكامل مع أداء محدود الانعراج عند 633 نانومتر. في الدراسات السابقة ، أثبتنا بنجاح أن كلا النظامين يعملان بشكل صحيح في درجة حرارة التبريد. يمكّننا محزوز الغمر من تحقيق مخططات طيفية أصغر عددًا من المرات مقارنةً بالشبكة العاكسة الكلاسيكية ، ويمكنه أيضًا تقديم تكوين شبه ليترو بدون التلميذ الأبيض. Cordierite عبارة عن سيراميك CTE منخفض وله صلابة محددة وموصلية حرارية أعلى من زجاج CTE المنخفض. يتيح لنا النظام البصري المصنوع بالكامل من هذه المادة الاستفادة من جميع مزايا النظام البصري العاكس (تغطية الطول الموجي العريض ، والإنتاجية العالية ، وتصحيح الانحرافات عالية الترتيب ، والتصميم البصري المضغوط ، والمسار البصري الثابت المستقل عن ظروف البيئة) دون عناء حول تصنيع مرايا ذات دقة سطحية عالية ومحاذاة بصرية معقدة مطلوبة للنظام البصري العاكس التقليدي. يمكن لمخطط الطيف من فئة CubeSat أن يوسع من فرصة التحليل الطيفي للاستشعار عن بعد عالي الدقة بالأشعة تحت الحمراء لأقمار كوكب المشتري وزحل لاستكشاف الجزيئات التي من المحتمل أن تكون مرتبطة بكيمياء البريبايوتك.

300) مع تغطية متزامنة لأكثر من 34 إلى 230 وأمي. مع كاشفات TES عالية الحساسية ، يمكن أن يصل SAFARI إلى الحساسية

7 × 10-20 واط / م 2. من أجل توفير معايرة دقيقة لدائرة قراءة TES ، تم تطوير مجموعة مصدر المعايرة (CSA) لتوفير إشعاع تدفق ثابت ومطلق لمقياس الطيف عبر النطاق الطيفي بأكمله. لدى CSA وظيفة أساسية أثناء الملاحظات لأخذ قياس مرجعي دوري لتصحيح الانجراف وطرح الخلفيات وما إلى ذلك من الكاشف. يتكون CSA من ثلاثة مصابيح متناهية الصغر ومجال واحد متكامل. المصابيح الدقيقة مصنوعة من أسلاك مقاومة بواسطة الليثوغرافيا الدقيقة لتقليد مصادر الجسم الأسود المربعة. من خلال الجمع بين المصباح الدقيق 81K و 24K microlamp ، يمكن إنتاج طيف مسطح بشكل معقول عند إخراج كرة الدمج. تبلغ نسبة الإشعاع إلى وحدة استشعار مستشعر الحافة الانتقالية حوالي 1 × 10 -16 وات. يمكن أن توفر الكرة المدمجة أيضًا إخراجًا موحدًا لتغطية حجم مجال رؤية SAFARI بما في ذلك الهدف وبكسل السماء. في هذه الورقة ، يتم تقديم تصميم CSA ونتائج النموذج الأولي للمصباح الدقيق ومجال الدمج.

300) و High-Resolution (HR) ، وهذا يعني تضمين Martin-Puplett Fourier Transform Spectrometer (MP-FTS) لتحقيق الدقة الطيفية المطلوبة (R

2000-11000). النظام البصري عاكس بالكامل ويتكون من ثلاث وحدات رئيسية. وحدة بصريات الإدخال (IOM) عبارة عن مرحل Offner عاكس غير محجوب. يتم تضمين مرآة توجيه الشعاع (BSM) في المنظمة الدولية للهجرة من أجل التعديل المكاني وللسماح برسم خرائط السماء بكفاءة. تقسم وحدة البصريات الموزعة للنطاق والوضع (BMDO) النطاق الإشعاعي إلى أربعة نطاقات طيفية مختلفة وتتضمن MP-FTS. تشكل الصورة الميدانية الموجودة في خرج BMDO المدخل إلى بصريات وحدة الشبكة (GM). توفر هذه الوحدات تشتتًا طيفيًا عن طريق حواجز شبكية للحيود الخطي والعاكس والصورة النهائية على أجهزة الكشف. يتطلب أداء GMs عاليًا مع كاشف مقسم إلى نطاقي فرعيين بحجم بكسل مختلف لكل نطاق فرعي.


مقدمة

تمتلك ظلال النجوم القدرة على اكتشاف وتمييز الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض في المنطقة الصالحة للسكن للنجوم القريبة. 1-3 قدرتها على تحقيق تباين عالٍ مع الحفاظ على إنتاجية بصرية عالية وتغطية ذات طول موجي عريض تجعلها أكثر التقنيات الواعدة لإنتاج الطيف الأول من الغلاف الجوي الخارجي للأرض. 4 ، 5 في السنوات الأخيرة ، كانت هناك تطورات تكنولوجية كبيرة تثبت جدوى بناء ونشر ستار ستار ، 6 - 8 مما أدى إلى زيادة كبيرة في اهتمام المجتمع بمهمة ستار شادي المستقبلية. هناك اهتمام بظلال النجوم للالتقاء مع مهمة ناسا الرائدة التالية ، تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي ، 2 وظل نجمي من أجل المهمة الرئيسية المقترحة ، مرصد الكواكب الخارجية الصالحة للسكن (HabEx). 3

على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه ، إلا أن ظلال النجوم لا تزال تقنية غير مثبتة ، لا سيما فيما يتعلق بأدائها البصري. حجم العمارة الموزعة (10 أمتار قطرها أكثر من 10000 كيلومتر) والحساسية (10 10 تغير نسبي في الشدة) غير مسبوقين - عند بنائها ، سيكون ظل النجوم هو أكبر ضوء بصري مرئي تم صنعه على الإطلاق. وبالتالي ، نحتاج إلى وسيلة موثوقة للتحقق تجريبيًا من صحة أدوات التصميم التي تعتمد على التنبؤ الدقيق للأداء البصري. تعمل أحدث النماذج البصرية 9-12 وفقًا لافتراضات النظرية العددية لثبات مقياس الحيود لتقريب فرينل والتطبيق القياسي لمبدأ بابنيت. يركز العمل المقدم هنا على إثبات صحة الافتراض الأول.

معادلات الحيود المستخدمة في سياق الظل النجمي ثابتة مع رقم فرينل ، لذلك في حين أنه من المستحيل اختبار ظل نجم كامل على الأرض نظرًا لحجمه ، يمكننا التحقق من صحة النماذج البصرية بتجارب فرعية إذا أجريت في رحلة جوية -مثل رقم فرينل. التجارب السابقة في الحكام. تم إجراء 19 في Fresnel بأعداد أكبر بكثير من تلك المتوقعة أثناء الرحلة التجربة في المرجع. تم إجراء 20 برقم Fresnel يشبه الطيران ، لكن تباينه كان محدودًا بسبب الغلاف الجوي. مع اختبار Princeton starshade المقدم هنا ، يمكننا لأول مرة تحقيق 10-10 تباينًا مع ظل النجوم برقم Fresnel الذي يشبه الطيران.

تم إنشاء مشروع Starshade إلى مستوى الاستعداد التكنولوجي (TRL) 5 (S5) من قبل برنامج استكشاف الكواكب الخارجية التابع لناسا لتطوير تكنولوجيا ظل النجوم إلى TRL 5 في إطار زمني متوافق مع موعد ستار شادي مع المهمة الرومانية. 6 ، 8 تم إجراء العمل المقدم هنا في إطار S5 لتطوير التكنولوجيا البصرية الأساسية لظلال النجوم - كبت ضوء النجوم. قمنا بتجميع التجارب في فئتين ، التحقق البصري والتحقق من صحة النموذج ، والتي تعكس اثنين من المعالم المحددة كمعايير مطلوبة للوصول إلى TRL 5. 6 أظهرت تجارب التحقق البصري أنه يمكننا تصميم وظيفة apodization ، والتي تحدد شكل ظل النجوم الذي يوفر ما يكفي على النقيض من تحقيق أهدافنا العلمية المعلنة. تثبت هذه التجارب العملية الأساسية للظل النجمي وتثبت أن الافتراضات المذكورة أعلاه صحيحة. تُظهر تجارب التحقق من صحة النموذج أن النماذج البصرية تلتقط بشكل صحيح حساسية الأداء للاضطرابات في شكل ظل النجوم وتعيين حدًا أعلى لعدم اليقين في النموذج المستخدم في أدوات التصميم لاشتقاق ميزانية خطأ شكل النجوم والتفاوتات للبعثات المستقبلية.

لتلخيص نتائجنا الرئيسية بإيجاز ، أظهرنا تباينًا من 10 إلى 10 في زاوية العمل الداخلية الهندسية (IWA) لظلال النجوم مع رقم Fresnel الذي يشبه الطيران عبر ممر نطاق بنسبة 10٪ مع الوصول إلى أرضية تباين تبلغ 2 × 10 - 11 بعد ذلك. نصائح الظل. من هذا ، نستنتج أنه يمكننا التنبؤ بأداء ظل النجوم الاسمي بما لا يقل عن 10-10 تباين. يأتي القيد الرئيسي على التباين على نطاق المختبر من التأثير المعتمد على الاستقطاب للضوء الذي ينتشر عبر الفجوة الضيقة بين بتلات ظل النجوم. نحن نقدم شرحا لهذا التأثير في ثانية. 3.1.1. تُظهر تجارب التحقق من صحة النموذج أفضل من 35 ٪ (بمتوسط ​​20 ٪) دقة نموذجية لعدد من اضطرابات الشكل المختلفة وبأطوال موجية متعددة. تعني هذه النتيجة أننا يجب أن نحمل فقط هامش تباين يبلغ 1.35 × في ميزانية خطأ التصميم. نتائج هذه التجارب تبني الثقة في قدرتنا على تصميم ظل نجمي بنجاح يوفر التباين المطلوب لاكتشاف الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض.

في ثانية. في الشكل 2 ، نصف التصميم والمكونات الفردية لظلال النجوم المختبرة ونحدد التجارب التي تم إجراؤها. يعرض القسم 3 نتائج تجارب التحقق البصري ، ثانية. 4 يقدم نتائج تجارب التحقق من صحة النموذج ، ونناقش الآثار المترتبة على هذه النتائج في ثانية. 5. نلخص ونختتم في ثانية. 6. يمكن العثور على تفاصيل ونتائج إضافية من تجارب التحقق البصري في التقارير النهائية S5 ، 21 ، 22 والتي تم قبولها من قبل اللجنة الاستشارية الفنية لبرنامج استكشاف الكواكب الخارجية. 23


كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟ - الفلك

مجلة التلسكوبات والأدوات والأنظمة الفلكية

تنشر SPIE مقالات المجلات المقبولة بمجرد الموافقة عليها للنشر. يتم النظر في قضايا المجلة في تقدم حتى يتم نشر جميع مقالات العدد. المقالات المنشورة قبل العدد المكتمل قابلة للاستشهاد بها بالكامل.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2) ، 020501 (17 مايو 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.020501

يعمل مطياف OSIRIS-REx المرئي والأشعة تحت الحمراء (OVIRS) على مدى الطول الموجي 0.4- إلى 4.3 ميكرومتر. تتطلب المعايرة الراديومترية عبر هذا النطاق الواسع استخدام مصادر معايرة متعددة. تم حساب معاملات معايرة OVIRS الأولية أثناء الطيران مسبقًا باستخدام معايرة الأرض من مصادر المجال المرئي والجسم الأسود IR ، ومعايرتها عبر أقمار مراقبة الأرض للأطوال الموجية المرئية ، وتعديلها باستخدام طيف الجسم المستهدف لبعثة OSIRIS-REx ، الكويكب ( 101955) بينو. كجزء من المعايرة النهائية أثناء الطيران ، قررنا أن أفضل طريقة معايرة تزيل تسرب إشارة الأشعة تحت الحمراء خارج النطاق قبل المعايرة الراديوية وتحديث معاملات المعايرة وفقًا لذلك. تعمل معاملات المعايرة النهائية هذه بشكل جيد للبيانات التي يتم فيها ملء مجال الرؤية ، ونقوم بتوثيق العيوب المحتملة في البقع غير الممتلئة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2) ، 020901 (3 يونيو 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.020901

سعى علم الفلك الرصدي منذ بدايته إلى تلسكوبات أفضل بدقة أعلى. هذا يحتاج إلى مرايا أكبر من أي وقت مضى مع أسطح ثابتة وعالية الدقة. إن السيراميك الزجاجي ذو التمدد المنخفض للغاية ZERODUR ® يتيح لمثل هذه المرايا أكثر من 50 عامًا من التحسينات الكبيرة في الحجم والجودة منذ تطويرها. نحن نقدم مسحًا للتقدم المحرز في الخمسة عشر عامًا الماضية. أضيق معامل لتحمل التمدد الحراري (CTE) هو الآن ± 7 جزء في البليون / ك. ومن الممكن تكييف المادة لأدنى تمدد لدورات درجة الحرارة الزمنية المعطاة للبيئات الخاصة. في درجات حرارة التجميد ، يكون التمدد منخفضًا وقابلًا للتكيف. تسمح إمكانيات القياس المحسّنة بعدم التيقن المطلق لـ CTE بمقدار 3 جزء في البليون / كلفن وإمكانية تكرار 1 جزء في البليون / كلفن (2 (). تأثير الإشعاع المؤين على سلامة الشكل السطحي يخضع لتحقيقات جديدة. تزيد إمكانيات القياس المحسّنة من موثوقية تصميمات الهياكل. تم إعطاء بعض الأمثلة البارزة لتطبيقات ZERODUR في علم الفلك وفي صناعة التكنولوجيا العالية المهمة جدًا. تقدم تجانس التمدد الحراري ، والقوة الميكانيكية لـ ZERODUR ، وقدرات الإنتاج في الذوبان ، والتصنيع الدقيق ، والوزن الخفيف ، وقياس الأبعاد في الجزء الثاني من الورقة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام.7 (2) ، 020902 (3 يونيو 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.020902

سعى علم الفلك الرصدي منذ بدايته إلى تلسكوبات أفضل بدقة أعلى. هذا يحتاج إلى مرايا أكبر من أي وقت مضى مع أسطح ثابتة وعالية الدقة. لقد أتاح السيراميك الزجاجي المنخفض التمدد ZERODUR ® لمثل هذه المرايا لأكثر من 50 عامًا مع تحسينات كبيرة في الحجم والجودة منذ ذلك الحين. نحن نقدم مسحًا للتقدم المحرز في الخمسة عشر عامًا الماضية. بنفس القدر من الأهمية مثل معامل التمدد الحراري CTE هو تجانسه. يقع تباين CTE في فراغات المرآة التي يبلغ قطرها 4 أمتار أقل من 5 جزء في البليون / كلفن في اتجاهات شعاعية ومحورية على المقاييس الكبيرة والقصيرة. تسمح إمكانيات القياس المحسّنة بتقليل التحيز ، والذي جعل الاختلافات في الماضي تبدو أكبر مما كانت عليه. الخواص وتوحيد ZERODUR رائعة. تعمل طريقة حساب العمر على زيادة الموثوقية بشكل كبير فيما يتعلق بالأحمال الميكانيكية. تم توسيع القدرة والقدرة على الإنتاج والقياس بشكل كبير. شكل السطح وملمس الفراغات الكبيرة يسمحان بالبدء مباشرة بالتلميع. الهياكل المخملية مع تقليل الوزن بنسبة تصل إلى 90٪ مناسبة تمامًا لمرايا الفضاء. يتم تقديم التقدم المحرز في التمدد الحراري المنخفض وقياسه ، وعدم حساسية ZERODUR ضد الإشعاع المؤين في الفضاء ، وأمثلة التطبيق البارزة في الجزء الأول من مراجعتنا.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

قسم خاص على الستائر الشمسية

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2) ، 021201 (22 يونيو 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.021201

المواضيع: التلسكوبات ، الكواكب الخارجية ، النجوم ، Coronagraphy ، الكواكب ، الانعراج ، تصميم الأجهزة البصرية ، Apodization ، التلسكوبات الفضائية ، المراصد

هذا القسم خاص بظلال النجوم: العلوم والهندسة والتكنولوجيا والبرمجة. أسباب تنظيم هذا القسم الخاص متعددة. أولاً ، باعتبارها تقنية جديدة ومع البحث الذي تم إجراؤه في العديد من المؤسسات ، فإن النتائج الحديثة مبعثرة على نطاق واسع في الأدبيات. على هذا النحو ، نرى قيمة كبيرة في تحديد موقع العديد من أحدث النتائج. تلخص افتتاحية الضيف هذه الأوراق التسعة عشر التي تم المساهمة بها كنتيجة لدعوة خاصة لتقديم الأوراق. نظرًا لأن هذه تقنية سريعة النضج ، فقد أردنا أن نضع جهازًا تمهيديًا مع أحدث الأعمال في هذا المجال. من المأمول أن يوفر هذا التمهيدي برنامجًا تعليميًا لمفهوم ظل النجوم والمسار إلى الأدب غير الموجود في هذا القسم. وبذلك ، نأمل في توسيع مجتمع ظل النجوم من حيث الارتباطات الهندسية والعلمية. يأخذ هذا البرنامج التعليمي شكل حوار ، حيث يتم الرد على الأسئلة المتداولة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2)، 021202 (6 يناير 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.021202

يجب تخزين مفاهيم Starshade في إطار انسيابية الصواريخ لإطلاقها ثم نشرها في الفضاء. يجب أن تكون دقة النشر داخل الطائرة في حدود مئات الميكرومترات لإخماد ضوء النجوم بدرجة كافية لتمكين اكتشاف ودراسة الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض حول النجوم القريبة الشبيهة بالشمس. وصفنا الاختبارات التي تم إجراؤها لإثبات إمكانية تكرار نشر نظامين فرعيين هيكليين رئيسيين لهيكل ظل النجوم "الملفوف" - البتلة والقرص الداخلي. معًا ، تخلق البتلات والقرص الداخلي الشكل داخل الطائرة لظلال النجوم. تم إنشاء مقالات الاختبار لتمثيل الأنظمة الفرعية للبتلة والقرص الداخلي بمقاييس مناسبة لظل نجم يبلغ قطره 26 مترًا. خضعت أدوات الاختبار هذه لدورات التستيف والنشر وتم قياس أشكالها. تم العثور على الأداء المُقاس - عشرات الأجزاء لكل مليون من سلالة البتلة بعد النشر ، ومئات الميكرومترات من دقة نشر القرص الداخلي - ضمن التخصيصات المطلوبة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2)، 021203 (8 يناير 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.021203

تعمل وكالة ناسا على تطوير تقنية ظل النجوم إلى المستوى 5 من الجاهزية التكنولوجية ضمن نشاط موجه يسمى S5. الهدف من S5 هو إنضاج تقنية ظل النجوم إلى المستوى الذي يمكن أن تبدأ فيه مهام تصوير الكواكب الخارجية ، مثل Starshade Rendezvous و HabEx ، مرحلة الصياغة. توضح هذه الورقة نشاط S5 ككل ، لإظهار كيف أنه يسد جميع فجوات تكنولوجيا ظل النجوم بطريقة متسقة بشكل متبادل. إنه بمثابة ورقة مصاحبة للعديد من الأوراق الأخرى في هذا القسم الخاص التي تقدم تقريرًا عن التقدم المحرز في تقنيات ظل النجوم المحددة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2)، 021204 (8 يناير 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.021204

يحتوي محيط ظل النجوم الشبيه بعباد الشمس على مئات الأمتار من الحواف الحادة التي تتعرض مباشرة لأشعة الشمس. ينحرف ضوء الشمس وينعكس من الحافة مما يؤدي إلى نمط وميض مزدوج الفصوص يمكن أن يكون أكثر إشراقًا من كوكب خارج المجموعة الشمسية. نقدم تقديرات لتوزيع السطوع اللامع لمهمة Starshade Rendezvous ومفاهيم HabEx Starshade Mission استنادًا إلى قياسات الحواف المعدنية غير المطلية التي تشبه الطيران والمختبرة بيئيًا باستخدام مقاييس التشتت المصممة خصيصًا. تتناول الورقة المصاحبة أداء الحواف المطلية بطبقة رقيقة مقاومة للانعكاس.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.

للحصول على هذا العنصر ، يمكنك شراء الكتاب الكامل في شكل مطبوع على SPIE.org.

جيه. استرون. تلسك. الصك. النظام. 7 (2)، 021205 (8 يناير 2021) https://doi.org/10.1117/1.JATIS.7.2.021205

يمكن أن يوفر التصوير عالي التباين الذي يتم تمكينه بواسطة ظل نجم في رحلة تشكيل باستخدام تلسكوب فضائي مسارًا على المدى القريب للبحث عن الكواكب المعتدلة والصغيرة للنجوم القريبة وتمييزها. ينضج نشاط تطوير تكنولوجيا Starshade لـ TRL5 (S5) التابع لوكالة ناسا بسرعة التقنيات المطلوبة إلى الحد الذي يمكن فيه دمج ظلال النجوم في المهام المستقبلية المحتملة. نعيد تقييم ميزانية الضوضاء الخاصة بتصوير الكواكب الخارجية الممكّنة بظلال النجوم لدمج الأداء البصري التجريبي للظل النجمي وحافته البصرية. تشير تحليلاتنا لمصادر الضوء الشارد - بما في ذلك التسرب من خلال تلف النيازك الدقيق وانعكاس الأجرام السماوية اللامعة - إلى أن ضوء الشمس المنتشر بواسطة الحافة الضوئية (أي اللمعان الشمسي) هو الضوء الشارد السائد إلى حد بعيد. مع معايير التلسكوب والمراقبة التي تتوافق تقريبًا مع Starshade Rendezvous مع المرصد الروماني والكواكب الخارجية الصالحة للسكن (HabEx) ، نجد أن مصدر الضوضاء المسيطر هو الضوء الخارجي لتوصيف كوكب معتدل بحجم الأرض حول الشمس والنجوم السابقة والشمس. لمعان النجوم من النوع الأحدث. علاوة على ذلك ، فإن تقليل سطوع اللمعان الشمسي بعامل 10 بطبقة من شأنه أن يمنعه من أن يصبح الضجيج السائد لكل من Roman و HabEx. مع تباين الجهاز من 10 إلى 10 ، فإن ضوء النجوم المتبقي ليس ضوضاء سائدة ، وزيادة مستوى التباين بعامل 10 لا يؤدي إلى أي تغيير ملموس في الأداء العلمي المتوقع. إذا كان من الممكن تحقيق معايرة غير متحيزة للخلفية إلى حد ضوضاء الفوتون ، يمكن أن يوفر Starshade Rendezvous with Roman تحليلًا طيفيًا محدودًا تقريبًا للفوتون للكواكب المعتدلة وحجم الأرض من النجوم F و G و K & lt4 فرسخ فلكي بعيدًا ، ويمكن أن تمتد HabEx هذه القدرة على العديد من النجوم و lt8 فرسخ. ستكون الكواكب الصخرية الأكبر حجمًا حول النجوم وفصول فرسخ البحر LT8 في متناول الرومان. لتحقيق هذه القدرات ، قد يحتاج الضوء الخارجي إلى أن تتم معايرته بدقة أفضل من 2٪ واللمعان الشمسي أفضل من 5٪. يُظهر تحليلنا أن التباين الزمني المتوقع لللمع الشمسي من غير المرجح أن يعيق المعايرة ، ومن المحتمل أن يأتي التحدي الرئيسي لمعايرة الخلفية من التوزيع المكاني غير السلس للغبار الخارجي في بعض النجوم. مجتمعة ، تتحقق هذه النتائج من صحة ميزانية الضوضاء الضوئية والمعالم التكنولوجية التي اعتمدتها S5 مقابل الأهداف العلمية الرئيسية وإبلاغ أولويات التطورات التكنولوجية المستقبلية وشراكات مجتمع العلوم والصناعة.

يقتصر الوصول إلى المحتوى المطلوب على المؤسسات التي اشترت أو اشتركت في الكتب الإلكترونية الخاصة بـ SPIE. أنت تتلقى هذا الإشعار لأن مؤسستك قد لا يكون لديها وصول SPIE للكتب الإلكترونية. *

* شيبوليث / فتح مستخدمي أثينا─ من فضلك تسجيل الدخول للوصول إلى اشتراكات مؤسستك.


كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟ - الفلك

هذا القسم خاص بظلال النجوم: العلوم والهندسة والتكنولوجيا والبرمجة. أسباب تنظيم هذا القسم الخاص متعددة. أولاً ، باعتبارها تقنية جديدة ومع البحث الذي تم إجراؤه في العديد من المؤسسات ، فإن النتائج الحديثة مبعثرة على نطاق واسع في الأدبيات. على هذا النحو ، نرى قيمة كبيرة في تحديد موقع العديد من أحدث النتائج. يلخص هذا الضيف الافتتاحي

ذكرت مفاهيم مهمة HabEx و LUVOIR أن العلم ينتج عن سيناريوهات المهمة التي يجب أن تبحث فيها الأدوات عن كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن ، وتحدد مداراتها ، وإذا كان الأمر يستحق العناء ، تستثمر وقت التكامل لتوصيف طيفي. نقوم بتقييم تأثير المعرفة السابقة لوجود الكوكب والمعلمات المدارية على العائد لأربعة هياكل مفهوم مهمة: HabEx

تعطي محاكاة شاشة الطور المبنية على تحويل فورييه السريع نتائج دقيقة فقط عندما يكون حجم الشاشة (G) أكبر بكثير من معلمة المقياس الخارجي (L0). وبخلاف ذلك ، فإنهم يقصرون في التنبؤ بشكل صحيح بكل من سلوكيات التردد المنخفض والعالي لتشوهات الطور التي يسببها الاضطراب. التعويض دون التوافقي هو أسلوب شائع الاستخدام يساعد في تصحيح التردد المنخفض ولكنه لا يحل

لفهم تأثير مجال درجة الحرارة غير المنتظم ، تم في هذه الدراسة تحليل تأثيرات مجال درجة حرارة سطوع الشمس غير المنتظم على تلسكوب لاسلكي كبير متحرك. بناءً على المعلمات الإجمالية لنموذج التلسكوب الراديوي ، أولاً ، تم إدخال عدة خطوات محددة لخوارزمية صب الأشعة لحساب ظلال أشعة الشمس على التلسكوبات الراديوية ، ثم تم تطوير برنامج خاص

نظرًا لأن الكواكب الخارجية قاتمة للغاية ، فإن الجهاز المقترن بالشحن المضاعف للإلكترون والذي يعمل في وضع عد الفوتون (PC) ضروري لتقليل مستوى ضوضاء الكاشف وتمكين اكتشافها. عادةً ما يتم إضافة صور الكمبيوتر معًا كصورة مضافة قبل المعالجة. نقدم تقنية الكشف عن الإشارات وتقديرها التي تعمل مباشرة مع صور أجهزة الكمبيوتر الفردية. الطريقة مبنية على

لقد أظهرنا خطوة أساسية على طول طريق تقني لتحقيق دقة مقياس سم / ث لمخططات الطيف الفلكي على نطاقات زمنية طويلة (متعددة السنوات) ، وهو أمر بالغ الأهمية لتوصيف دوبلر للكواكب الخارجية بحجم الأرض ، وقياس الانجراف الكوني الصغير للانحراف الأحمر على العديد من سنوات. تتيح هذه التقنية نفسها أيضًا البحث في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية عن الجزيئات الحيوية في الكوكب المباشر

سعى علم الفلك الرصدي منذ بدايته إلى تلسكوبات أفضل بدقة أعلى. هذا يحتاج إلى مرايا أكبر من أي وقت مضى مع أسطح ثابتة وعالية الدقة. يتيح السيراميك الزجاجي المنخفض التمدد للغاية ZERODUR® لمثل هذه المرايا أكثر من 50 عامًا من التحسينات الكبيرة في الحجم والجودة منذ تطويرها. نحن نقدم مسحًا للتقدم المحرز في الخمسة عشر عامًا الماضية. ال

سعى علم الفلك الرصدي منذ بدايته إلى تلسكوبات أفضل بدقة أعلى. هذا يحتاج إلى مرايا أكبر من أي وقت مضى مع أسطح ثابتة وعالية الدقة. لقد أتاح السيراميك الزجاجي المنخفض التمدد ZERODUR® لمثل هذه المرايا لأكثر من 50 عامًا مع تحسينات كبيرة في الحجم والجودة منذ ذلك الحين. نحن نقدم مسحًا للتقدم المحرز في الخمسة عشر عامًا الماضية. بالتساوي

ستسمح إضافة ظل نجم خارجي إلى تلسكوب نانسي جريس الفضائي الروماني بالتصوير المباشر لكواكب نصف قطرها تدور حول ∼1 AU. يتطلب تصنيف أي كواكب تم اكتشافها على أنها شبيهة بالأرض كلاً من التحليل الطيفي لتوصيف غلافها الجوي والتصوير متعدد العصور لتتبع مداراتها. نعتبر هنا قدرة مسبار Starshade Rendezvous Probe على تقييد المدارات

سيكون القياس المحسن ومعايرة سلوكيات الكاشف أمرًا حاسمًا لبعثات الفضاء المستقبلية ، لا سيما تلك التي تهدف إلى معالجة الأسئلة المعلقة في علم الكون وأبحاث الكواكب الخارجية. وبالمثل ، فإن العديد من تأثيرات الكاشفات الصغيرة ، مثل تفاعلات الجوار الأقرب للتأثير الأكثر إشراقًا والسعة البينية ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار للتأكد من أن الإشارات المقاسة حقًا

أمشاط تردد الليزر لها خصائص تجعلها مصادر ضوئية واعدة لمعايرة المطياف. عيب واحد لهذا التطبيق هو النطاق الديناميكي العالي في أطياف السوبر كونتينوم لبعض أمشاط التردد. نحن نهدف إلى تسطيح طيف مشط تردد ليزر Ti: الياقوت لتحسين أداء المعايرة لمخطط طيف تحويل فورييه. لهذا ، قمنا بتطوير فورييه مدمج

تعمل في نظام تباين غير مسبوق (10 - 7 إلى 10 - 9) ، فإن أداة Coronagraph Instrument الرومانية (CGI) ستكون بمثابة مستكشف للتقنيات الرئيسية اللازمة لمهام اكتشاف الأرض المستقبلية مثل HabEx و LUVOIR. كان تحدي بيانات تصوير الكواكب الخارجية الرومانية (Roman EIDC) جهدًا للمشاركة المجتمعية كلف المشاركين باستخراج الكواكب الخارجية ومداراتها لهدف يشبه 47 UMa

تم إطلاق القمر الصناعي Spectrum-Roentgen-Gamma مع مسح roentgen الممتد مع مجموعة تلسكوب تصوير (eROSITA) حيث تم إطلاق حمولة علمية بنجاح في 13 يوليو 2019 وتم نشره في مدار هالة مدته 6 أشهر حول نقطة لاغرانج الثانية من نظام الشمس والأرض. يتألف التلسكوب من مجموعة من سبعة أنظمة مرايا مع سبع كاميرات بؤرية. CCD الطيفية

تُعد مجموعة أدوات محاكاة التصوير Starshade لاستكشاف الكواكب الخارجية (SISTER) أداة متعددة الاستخدامات مصممة لتوفير نماذج دقيقة لصور أنظمة الكواكب الخارجية عند ملاحظتها مع ظل نجمي تم وضعه لحجب الضوء من النجم المضيف. يسمح SISTER للمرء بالتحكم في مجموعة من معلمات المراقبة بما في ذلك: (1) تصميم ظل النجوم والموضع والتوجيه وخصائص اللمعان (2) التلسكوب

تلسكوب OARPAF عبارة عن تلسكوب بصري يبلغ قطره 80 سم مثبتًا في محمية Antola Mount الإقليمية في شمال إيطاليا. نقدم نتائج توصيف الموقع والتطورات والتدخلات التي تم تنفيذها بهدف استغلال المنشأة للأغراض العلمية والتعليمية. أثناء توصيف الموقع ، خلفية متوسطة

يقوم مرفق كولومبيا العلمي للمناطيد بتشغيل رحلات منطاد الستراتوسفير من محطة ماكموردو في أنتاركتيكا. نستخدم بيانات مسار المنطاد من 40 رحلة جوية بين عامي 1991 و 2020 لإعطاء أول تقدير كمي لإحصاءات المسار. نحن نقدم الاحتمالات كدالة زمنية للحمولة لتكون بين خطوط عرض معينة ، ونحدد كمي خطوط العرض الواقعة في أقصى الجنوب والشمال.

يعمل مطياف OSIRIS-REx المرئي والأشعة تحت الحمراء (OVIRS) على مدى الطول الموجي 0.4- إلى 4.3 ميكرومتر. تتطلب المعايرة الراديومترية عبر هذا النطاق الواسع استخدام مصادر معايرة متعددة. تم حساب معاملات المعايرة الأولية لـ OVIRS أثناء الطيران مسبقًا باستخدام المعايرة الأرضية من مجال التكامل المرئي ومصادر الجسم الأسود بالأشعة تحت الحمراء ، والتي تمت معايرتها عبر الأقمار الصناعية لرصد الأرض

حل على متن القمر الصناعي للأشعة السينية مهمة التصوير بالأشعة السينية والتحليل الطيفي (XRISM) هي أداة مبردة مع مقياس دقيق للأشعة السينية في ديوار. يتم تثبيت غطاء شفاف جزئيًا للأشعة السينية (يسمى صمام البوابة أو GV) في الجزء العلوي من ديوار على طول المحور البصري. نظرًا لأنه سيتم إجراء الملاحظات من خلال GV للأشهر القليلة الأولى ، فإن معايرة نقل الأشعة السينية لل GV أمر بالغ الأهمية

في السنوات الأخيرة ، ازداد عدد CubeSats (المركبات الفضائية من الفئة U) التي تم إطلاقها في الفضاء بشكل كبير ، مما يمثل فجر تقنية الأقمار الصناعية النانوية. بشكل عام ، تتمتع هذه الأقمار الصناعية بميزانية كتلة أصغر بكثير مقارنة بالأقمار الصناعية العلمية التقليدية ، مما يحد من حماية الأدوات العلمية من الإشعاع المباشر وغير المباشر في الفضاء. نقدم إطار محاكاة ل

تقترح هذه الدراسة معايير عامة لتحديد منطقة الهدوء الراديوي (RQZ) ومنطقة التبليغ الراديوي (RNZ) لتركيب مرصد فلكي راديوي في الموقع وحماية طيف علم الفلك الراديوي على وجه التحديد في المناطق الاستوائية. تركز هذه الدراسة على المناطق ذات الكثافة السكانية المتوسطة. تقع معظم مناطق RQZ المختارة في العالم بشكل أساسي في مناطق ذات كثافة سكانية منخفضة

نقدم تطوير خط أنابيب قائم على التعلم الآلي لأتمتة معايرة مشط التردد المستخدم لقراءة صفيفات كاشف الحث الحركي للميكروويف البصري / بالأشعة تحت الحمراء (MKID). تتضمن هذه العملية تحديد تردد الرنين وقوة المحرك المثلى لكل بكسل (أي مرنان) في المصفوفة ، والتي تتم عادةً يدويًا. مصفوفات MKID البصرية / IR الحديثة ، مثل

نقدم التصميم المفاهيمي والتطوير الأولي للمرآة القابلة للتشوه الهستيرية (HDM). يعد HDM نهجًا جديدًا تمامًا لتصميم وتشغيل المرايا القابلة للتشوه (DMs) لتصحيح واجهة الموجة في أنظمة التصوير المتقدمة. الاختراق التكنولوجي الرئيسي هو تطبيق مادة كهرضغطية هيستيرية للغاية مع تصميم إلكترود بسيط لتحقيق الكفاءة

نقدم التصميم الأولي وتحسينات الأداء والفرص العلمية للترقية إلى مطياف خط الأشعة تحت الحمراء البعيدة للتصوير الميداني (FIFI-LS).يقيس FIFI-LS بكفاءة خطوط تبريد الهياكل الدقيقة ، مما يوفر قيودًا حرجة للوسط النجمي وبيئات تكون النجوم. يوفر مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا) الأشعة تحت الحمراء البعيدة الوحيدة

قمنا بالتحقيق في خوارزميات ضغط البيانات لتعزيز عودة البيانات العلمية من أدوات ذات حجم بيانات كبير في مهمات الكواكب ، ولا سيما مهام النظام الشمسي الخارجية حيث تمثل كل جزء من البيانات انتصارًا هندسيًا على القيود الشديدة على الكتلة (الحد من حجم الهوائي) والطاقة (الحد) قوة الاشارة). لقد طورنا منهجية (1) للتحقيق في الخوارزميات لتحسين الضغط

يتطلب التحقق من نماذج المناخ العالمي (GCMs) للكواكب في نظامنا الشمسي بيانات رصد ، لكن الملاحظات من مدار المريخ وسطحه محدودة العدد ومقيدة بمدارها أو موقع هبوطها. يمكن أن تساعد الملاحظات الأرضية للمريخ من خلال توفير البيانات عبر نصف الكرة المريخ بأكمله ، ولكن تاريخيًا ، الملاحظات الأرضية عند أطوال موجات دون المليمتر

هذا الخطأ يصحح أرقام التحويل في الورقة الأصلية.

تُستخدم الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASICs) بشكل شائع لمعالجة الإشارات من أجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف في الفضاء بكفاءة. ربط الأسلاك هو تقنية مؤهلة للمساحة لإجراء اتصالات بينية بين ASICs ولوحة تغليف الركيزة الخاصة بهم من أجل الطاقة والتحكم وقراءة ASICs. يكون الترابط السلكي في كل مكان تقريبًا في برامج الفضاء الحديثة ، لكن أسلاكها المكشوفة يمكن أن تكون عرضة

يدفع البحث عن الكواكب الخارجية أنظمة البصريات التكيفية (AO) على التلسكوبات الأرضية إلى أقصى حدودها. أحد القيود الرئيسية في الفصل الزاوي الصغير ، حيث يُتوقع تحديد الكواكب الخارجية ، هو التأخر المؤازر لأنظمة AO. يمكن تقليل خطأ تأخر المؤازرة من خلال التحكم التنبئي حيث يعتمد التحكم على الحالة المستقبلية للاضطراب الجوي. نقترح ل

السداسي الأرجل شائع جدًا في علم الفلك كآلية لتوفير قاعدة صلبة أو أداة محاذاة دقيقة. هنا ، نقدم نموذجًا مجمعًا لسداسي الأرجل المتماثل العام الذي يسمح لنا بحساب توزيع الحمل تحت قوى خارجية ، ودقة سداسي الأرجل ، وتحديد مواقع التفرد داخل مساحة العمل. قمنا أيضًا بتطوير برنامج نصي لتحليل هذا النموذج البارامتري ، والذي

نقدم جداول مراقبة مُحسَّنة للتكوين الموزع لمهمة الغامض عن بُعد. عند حساب جولات التزود بالوقود ، نظهر أن جهاز التحكم عن بعد الذي يدور حول الأرض يمكنه تمكين ما يصل إلى 158 عملية رصد أرضية لـ 80 هدفًا خارجيًا للكواكب في عمر المهمة. نقوم بتطوير قائمتين من الأهداف ، ونقدم تقديرات وقت التعرض لكل نجم مستهدف محتمل ، ونقدم نهجًا تحليليًا

يمنع ظل النجوم ضوء النجوم بعامل 1011 في مستوى الصورة للتلسكوب ، وهو أمر بالغ الأهمية للتصوير المباشر للكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض. تم تطوير أحدث أساليب المعالجة اللاحقة وكشف الإشارة عالية التباين خصيصًا للصور الملتقطة بنظام كوروناجراف داخلي وركزت على إزالة البقع شبه الثابتة. هذه الأساليب أقل فائدة لظلال النجوم

نضع إمكانيات وقيود البعثات القائمة على ظل النجوم والتي تهدف إلى قياس أطياف الضوء المنعكسة للكواكب المعتدلة من منظور التصوير. نحن نستخدم مجموعة أدوات محاكاة التصوير Starshade لاستكشاف الكواكب الخارجية لإجراء عمليات محاكاة بصرية عالية الدقة من طرف إلى طرف ، واتخاذ خطوة للأمام من المعادلات التحليلية المبسطة ، واستكشاف وقياس تأثير

Starshade في رحلة التشكيل باستخدام تلسكوب فضائي هي تقنية سريعة النضج من شأنها أن تمكن من التصوير والتوصيف الطيفي للكواكب الصغيرة التي تدور حول النجوم القريبة في المستقبل غير البعيد. في حين تم تطوير نماذج أداء لتصوير الكواكب الخارجية بمساعدة ظل النجوم واستخدامها لتصميم بعثات مستقبلية ، لم يتم التحقق من نتائجها من تحليلات التركيبات.

يقدم هذا البحث طريقة تحليلية لحساب تفاوتات خطأ واجهة الموجة على مستوى المقطع (WFE) لتمكين اكتشاف الكواكب الباهتة خارج الطاقة الشمسية باستخدام تلسكوبات ذات فتحة مجزأة في الفضاء. تقدم هذه الدراسة علاجًا كاملاً لحالة الأخطاء المرحلية للقطع غير المرتبطة مكانيًا للتلسكوب المجزأ التاجي ، والذي لم يتم التعامل معه حتى الآن إلا باستخدام مونت كارلو المخصص.

تم تصميم تلسكوب Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) لتقديم بيانات شمسية طيفية دقيقة عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية ، تغطي مجال رؤية واسعًا في وقت واحد باستخدام أدوات منشأة متعددة لملاحظات القرص الشمسي والأطراف والإكليل. نظهر تصميمًا وتنفيذًا ناجحًا للمرصد الوطني للطاقة الشمسية Coudé Laboratory Spectropolarimeter ، أداة قياس مخصصة

يلخص المحررون الضيوف القسم الخاص في تلسكوب Origins Space Telescope.

في 22 أغسطس 2019 ، قدم فريق دراسة تلسكوب Origins Space Telescope (OST) تقرير دراسة مفهوم مهمة OST وخطة تطوير تكنولوجيا OST إلى مقر ناسا. يشتمل أحد المكونات الرئيسية لتقرير الدراسة هذا على خارطة طريق التكنولوجيا لقراءة الكاشف وكيف سيتم استخدام تقنية جديدة تعتمد على نظام التردد اللاسلكي على رقاقة (RFSoC) لتعزيز مفهوم أداة مقياس الاستقطاب للأشعة تحت الحمراء البعيدة

يعد جهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء البعيدة ومقياس الاستقطاب (FIP) الخاص بتلسكوب Origins Space Telescope (Origins) أحد أجهزة التصوير بالأشعة تحت الحمراء البعيدة ومقياس الاستقطاب. ستقدم الكاميرا صورًا متصلة وقياسات استقطاب عند 50 و 250 ميكرومتر. توفر تقنيات الكاشف المتوفرة حاليًا حساسية كافية لعمليات الرصد المحدودة الخلفية من الفضاء ، على الأقل على أساس بكسل واحد. يتضمن FIP كبير

سيحتوي تلسكوب Origins Space Telescope (Origins) على مرآة أساسية قطرها 5.9 م مبردة إلى 4.5 كلفن وستكون مجهزة بثلاثة أدوات ، اثنان منها سيغطيان الأشعة تحت الحمراء البعيدة (λ = 25 إلى 588 ميكرومتر). ستتطلب أجهزة الأشعة تحت الحمراء البعيدة مصفوفات كبيرة (104 كاشفات) من أجهزة الكشف فائقة الحساسية ، مع قوى مكافئة للضوضاء (NEPs) منخفضة تصل إلى 3 × 10 - 20 واط هرتز - 1/2. كاشفات الحث الحركي (KIDs) لها

سوف يتتبع تلسكوب Origins Space Telescope تاريخ أصولنا من الوقت الذي غيّر فيه الغبار والعناصر الثقيلة بشكل دائم المشهد الكوني إلى الحياة الحالية. كيف تطورت المجرات من أقدم أنظمة المجرات إلى تلك الموجودة في الكون اليوم؟ كيف تتشكل الكواكب الصالحة للسكن؟ ما مدى شيوع العوالم الحاملة للحياة؟ نصف كيف تم تصميم Origins للإجابة على هذه الأسئلة المغرية

تُستخدم تقنية تحديد موقع الألياف على نطاق واسع في التلسكوبات الطيفية ، ويؤثر التحديد الدقيق لموضع الألياف على المستوى البؤري بشكل مباشر على كفاءة الطيف الفلكي. في الوقت الحاضر ، عادةً ما يستخدم تموضع الألياف تقنية "الإضاءة الخلفية" لإضاءة أحد طرفي الألياف. يتم استخدام الطرف الآخر من الألياف للكشف. يمكن أن تتعرض الألياف للتوتر أو الالتواء

يعد مقياس طيف الأشعة تحت الحمراء الأوسط ومقياس طيف عبور الكاميرا (MISC-T) أحد الأدوات الأساسية الثلاثة لتلسكوب Origins Space Telescope (Origins) ويوفر القدرة على تقييم قابلية الكواكب الخارجية القريبة للسكن والبحث عن علامات الحياة. يستخدم MISC-T تصميمًا بصريًا مكثفًا للتلميذ ، و HgCdTe و Si: كمصفوفات كاشف. يسمح هذا التصميم البصري للأداة أن تكون نسبيًا

الغيوم الجزيئية هي مرحلة حاسمة في دورة حياة النجم ، والنطاق الطيفي للأشعة فوق البنفسجية (FUV) هو نطاق مراقبة رئيسي. Hyperion هو تلسكوب فضائي FUV يقوم بفحص السحب المولدة للنجوم باستخدام مقياس طيف عالي الدقة. لتلبية المتطلبات العلمية ، قمنا بتطوير وتقييم مقياس طيف يغطي نطاق الطول الموجي 140.5 إلى 164.5 نانومتر مع طيفي

مطياف مسح الأصول (OSS) هو مطياف الأشعة تحت الحمراء البعيدة متعدد الأغراض للأصول. تعمل OSS عند حد خلفية الفوتون ، وتغطي نطاق الطول الموجي 25- إلى 588 ميكرومتر على الفور بقوة حل (R) 300 باستخدام ست وحدات مقضب متباعدة لوغاريتميًا. تجمع كل وحدة ما لا يقل عن 30 وما يصل إلى 100 حزمة مكانية في وقت واحد ، مما يتيح رسم خرائط طيفية حقيقية [ثلاثية الأبعاد (3D)]

تقترح هذه الورقة نظامًا بصريًا للتلسكوب لأبحاث الفضاء. يتألف النظام من مرآة كروية مجزأة بقطر 10 أمتار ومرآة شبه كروية ثانوية. الطول البؤري للتلسكوب يساوي نصف قطر المرآة الكروية الأساسية. تتم محاذاة النقطة البؤرية المحورية للمرآة الكروية مع النقطة المحورية للنظام بأكمله. أقرب التناظرية من المقترح

سيتم تركيب جهاز قياس الاستقطاب البصري الخطي واسع النطاق (WALOP) - الجنوبي على تلسكوب المرصد الفلكي الجنوب أفريقي الذي يبلغ طوله مترًا واحدًا في جنوب إفريقيا كجزء من برنامج تجربة الاستقطاب عالية الدقة للتصوير النجمي للمناطق القطبية (PASIPHAE) لتنفيذ برنامج مسح الاستقطاب التصويري الخطي للمناطق القطبية في المجرة في النطاق البصري. مصممة لتحقيق حساسية الاستقطاب

إن التقنيات المستندة إلى الجهاز المقترن بالشحن (CCD) والمعرضة لإشعاع عالي الطاقة معرضة لتكوين عيوب مستقرة داخل قناة نقل الشحنة التي تؤجل الإشارة إلى وحدات البكسل اللاحقة وتحد من عمر الكاشف. يعتمد تدهور الأداء بسبب هذه العيوب على التفاعل بين توقيتات الساعة المستخدمة لتشغيل الجهاز وخصائص العيوب المقدمة

تُستخدم أسراب Astrobot لالتقاط الإشارات الفلكية لإنشاء خريطة للكون المرئي لغرض دراسات الطاقة المظلمة. يجب أن يتجاوز تقارب كل سرب في سياق تنسيقه عتبة معينة لإنتاج خريطة مرضية. لا تصل طرق التنسيق الحالية دائمًا إلى معدلات التقارب المرغوبة. علاوة على ذلك ، فإن هذه الأساليب معقدة للغاية

مطياف الأشعة تحت الحمراء الفلكي متوسط ​​الدقة (MIRADAS) هو مطياف متعدد الأجسام قريب من الأشعة تحت الحمراء لغران تلسكوبيو دي كانارياس. إنه يختار الأهداف من مجال رؤية 5 أقواس دقيقة باستخدام ما يصل إلى 12 ذراع مجس قابل للنشر مع بصريات مرآة الالتقاط. يبلغ قطر المستوى البؤري الذي تتحرك فيه أذرع المجس حوالي 250 مم. تتطلب الهندسة المحددة لأذرع المسبار تصادمًا محسنًا

تم تصميم مفهوم Origins Space Telescope (Origins) للتحقيق في إنشاء وانتشار العناصر الأساسية للحياة ، وتشكيل أنظمة الكواكب ، ونقل المياه إلى عوالم صالحة للسكن وأجواء الكواكب الخارجية حول الأقزام K و M القريبة إلى تحديد العوالم التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن - وحتى مأهولة. تتوافق أولويات العلوم هذه مع الفيزياء الفلكية الثلاثة الرئيسية لوكالة ناسا

نظرًا لأن أزمة تغير المناخ تؤثر على المزيد من الناس كل عام وتؤدي إلى أنماط مناخية أكثر قسوة مع عواقب اجتماعية واقتصادية غير مسبوقة ، فإن جميع الجهات الفاعلة على هذا الكوكب بحاجة إلى فهم مسؤوليتها والمساهمة في حل هذه المشكلة من جيل إلى آخر. لمعالجة هذه المشكلة ، يحتاج الأفراد والشركات أولاً إلى تقييم بصمتهم الكربونية ، والتي تمثل بعد ذلك الأساس

تعتمد أوامر تلسكوب Origins Space Telescope على القدرات العلمية لبعثات الأشعة تحت الحمراء السابقة (IR) على التلسكوب البارد (4.5 K) جنبًا إلى جنب مع كاشفات الأشعة تحت الحمراء البعيدة منخفضة الضوضاء وكاشفات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة فائقة الاستقرار. تم إجراء عدد من الصفقات لصالح التصميم مع التبريد المرحلي ، وتجنب الأجسام الدافئة في المناطق الباردة وتقليل عدد عمليات النشر و

تجربة Extreme Ultraviolet Continuum Experiment (DEUCE) ثنائية القناة عبارة عن مطياف فوق بنفسجي محمولة بالصواريخ مصمم خصيصًا للحصول على أول أطياف معايرة التدفق للنجوم B القريبة ϵ و β Canis Majoris (CMa) عبر حد ليمان عند 912 Å. ستساعد هذه الملاحظات في تحديد مساهمة هذه النجوم في التأين الحديث في الوسط بين المجرات. الحمولة تعمل في قسمين

تعد مستشعرات الحواف الانتقالية فائقة التوصيل (TES) التي تحملها تلسكوبات الأشعة السينية أدوات قوية لدراسة النجوم النيوترونية والثقوب السوداء. تم بالفعل تطوير عدة طرق ، مثل الترشيح الأمثل أو تحليل المكونات الرئيسية ، لتحليل بيانات الأشعة السينية من هذه المستشعرات. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب تنفيذ هذه التقنيات في الفضاء. هدفنا هو تطوير تقنية منخفضة التكلفة الحسابية

نحن نصف نهجًا للتحكم في واجهة الموجة البؤرية التاجية التي تستخدم التحسين غير الخطي القائم على التدرج جنبًا إلى جنب مع التدرجات التحليلية التي تم الحصول عليها من خلال التمايز الحسابي لإيجاد حلول مرآة قابلة للتشوه. بالإضافة إلى التخلص من تكلفة حساب مصفوفة اليعقوبية ذات الفروق المحدودة عالية الأبعاد ، نوضح أن هذا النهج يؤدي إلى تحسين حسابي مقارب

نقوم بتطوير تحويل إحداثي بسيط يمكن استخدامه للتعويض عن اللاخطية التي يقدمها مخطط القراءة المتجانس لكاشف الحث الحركي للميكروويف (MKID). تتم مقارنة نظام الإحداثيات هذا بالإحداثيات القطبية المستخدمة قانونًا ويظهر أنه يحسن أداء طريقة الترشيح المستخدمة غالبًا لتقدير طاقة الفوتون. لكاشف حيث التنسيق

نُبلغ عن تحقيقنا في تكييف تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لاحتياجات ومتطلبات تلسكوب Origins Space Telescope. تم تقديم وتفصيل التعديلات اللازمة للمعدات وعزل تصميم JWST لتحقيق درجة حرارة تصميم 4.5-K للأصول. تم تعديل نموذج Webb الحراري وفقًا لتصميم Origins واستخدامه للتنبؤ بالحرارة

قام فريق دراسة Origins Space Telescope (Origins) بإعداد وتقديم تقرير دراسة مفهوم المهمة للمسح العقدى لعام 2020 في الفيزياء الفلكية. أثناء الدراسة ، تم تشكيل مجموعة عمل المواد لتقييم المواد الخاصة بالأصول. حددت مجموعة عمل المواد المواد المرشحة وقامت بتقييم المرشحين باستخدام متطلبات القيادة والاعتبارات الجوهرية الرئيسية. التقييم


كم مرة تستخدم CCDs المضاعفة للإلكترون في الطائرات البؤرية للتلسكوبات؟ هل ستكون نانسي جريس رومان أول استخدام في تلسكوب فضائي؟ - الفلك

بروك. سبي. 11443 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2020: الموجات البصرية والأشعة تحت الحمراء والمليمترية

الكلمات الرئيسية: أنظمة التصوير ، واجهات الموجة ، التحليل الطيفي للتصوير ، Coronagraphy ، الأشعة تحت الحمراء ، الكواكب ، تطوير الخوارزمية ، تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، كوكب المشتري ، تلسكوب جيمس ويب الفضائي

ستعرض أداة Coronagraph Instrument (CGI) الموجودة على تلسكوب نانسي جريس الفضائي الروماني تقنية التباين العالية اللازمة لتصوير الكواكب الخارجية بالضوء المرئي والتحليل الطيفي من الفضاء عبر التصوير المباشر لكواكب بحجم المشتري وأقراص الحطام. هذه التجربة في الفضاء هي خطوة حاسمة نحو المستقبل ، ومهام أكبر تستهدف التصوير المباشر للكواكب الشبيهة بالأرض في المناطق الصالحة للسكن من النجوم القريبة. تقدم هذه الورقة نظرة عامة على تصميم ومتطلبات الأداة الحالية ، مع تسليط الضوء على الأجهزة الهامة ، والخوارزميات ، والعمليات التي يتم توضيحها. وصفنا أيضًا العديد من حالات علوم الأقراص الخارجية والكواكب الخارجية التي تم تمكينها بواسطة هذه القدرات. سيكون فريق برنامج المشاركة المجتمعية المختار بشكل تنافسي جزءًا لا يتجزأ من العرض التوضيحي للتكنولوجيا ويمكنه إجراء ملاحظات CGI إضافية تتجاوز العرض التقديمي الأولي إذا كان أداء الجهاز يقتضي ذلك.

المادة الإجراءات | 13 ديسمبر 2020

بروك. سبي. 11443 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2020: الموجات البصرية والأشعة تحت الحمراء والمليمترية

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، التعديل ، واجهات الموجة ، المرايا القابلة للتشوه ، تحليل الصور ، Coronagraphy ، التحسين (الرياضيات) ، تصميم الأدوات البصرية ، التسامح ، نمذجة الأداء

لإنشاء مجال رؤية عالي التباين باستخدام فقرة حدقة الشكل (SPC) ، يتم تصوير تلميذ التلسكوب على قناع التلميذ المُشكّل ، وتم تصميم قناع التلميذ المُشكّل وتصنيعه من خلال تحسين التصميم بناءً على واجهة موجية حدقة معينة ، ومرايا قابلة للتشوه (DM) في الفقرة التاجية يتم تعديلها وفقًا لإجراء تحسين غير خطي. يتطلب كل من تحسين تصميم القناع وتحسين DM معرفة دقيقة لصورة التلميذ على مستوى التلميذ المشكل لحساب اليعاقبة ، وتقييم تفاوتات المحاذاة. يفترض حتى الآن تصوير الحدقة بشكل مثالي للتلميذ على قناع التلميذ المشكل. وبالمثل ، فإن تصميم وأداء أداة WFIRST CGI تضع نفس الافتراض. في هذا البحث ، قمنا بتقدير ومقارنة صورة قناع التلميذ على مستوى الحدقة الشكل في حالة اختبار كوروناجراف ، وصورة تلميذ التلسكوب على مستوى بؤبؤ العين لأداة WFIRST CGI. تتضمن صور الحدقة المقدرة انحناء المجال والانحرافات الناتجة عن تخطيط نظام التصوير المرآة المكافئ ، والذي تم تحسينه للصورة المصدر ، وليس صورة التلميذ. نعرض أيضًا نتائج القياس المباشر لصورة قناع التلميذ على مستوى الحدقة الشكل في سرير اختبار كوروناجراف.

المادة الإجراءات | 13 ديسمبر 2020

بروك. سبي. 11443 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2020: الموجات البصرية والأشعة تحت الحمراء والمليمترية

الكلمات الرئيسية: المراصد ، الحيود ، الجبهات الموجية ، المرايا القابلة للتشوه ، كوروناجرافي ، نمذجة الأداء ، نمذجة الأجهزة

تلعب نماذج الحيود البصري والاستشعار والتحكم في واجهة الموجة (WFSC) المصادق عليها مقابل اختبار أداة Coronagraph Instrument (CGI) للتلسكوب الفضائي الروماني عالي الدقة دورًا رئيسيًا في اختيار تصميم القناع والتحقق من العديد من المتطلبات التي لا يمكن تحقيقها حتى يكون المرصد في المدار . لقد عملنا بشكل مطرد على تحسين دقة نموذجنا لنظام اختبار CGI المدمج. لقد أظهرنا مؤخرًا اتفاقًا جيدًا بين القياسات والتنبؤات النموذجية أثناء التحقق من أداء Hybrid Lyot Coronagraph (HLC) باستخدام سيناريو التشغيل في الاستشعار والتحكم في واجهة الموجة عالية الترتيب في المدار. نقدم نتائج النمذجة والتحقق من صحة الاختبار التي تشرح سبب الحاجة إلى العديد من تكرارات WFSC للاختبار لـ HLC في الماضي. تم منذ ذلك الحين عرض تطبيق جديد ومباشر لنمط جهد المرآة الأولية القابلة للتشوه (DM) الذي تم إنشاؤه بواسطة النموذج بنجاح في الاختبار مع تحسن كبير في السرعة والأداء. هذا يفتح نهج WFSC الأولي الجديد المستند إلى نموذج DM لـ CGI. يمكن أن يقلل ذلك بشكل كبير من مخاطر الطيران من إنشاء نمط DM أرضي غير كافٍ بسبب قيود الجدول الزمني أو التكلفة أو من تغييرات ما بعد التسليم غير المتوقعة. تم تنفيذ هذا العمل في مختبر الدفع النفاث ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بموجب عقد مع وكالة ناسا.

المادة الإجراءات | 16 سبتمبر 2019

بروك. سبي. 11117 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية IX

الكلمات الرئيسية: المرايا ، التصميم البصري ، النجوم ، الاستقطاب ، المرايا القابلة للتشوه ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، التصنيع البصري ، المحاذاة البصرية ، التصوير الفلكي

ستجري أداة WFIRST Coronagraph Instrument تصويرًا مباشرًا للكواكب الخارجية عبر كوروناجرافي للنجم المضيف. يتناسب التصميم البصري للطور B مع حاوية أداة مخصصة جديدة ويستوعب كل من Hybrid Lyot و Shaped Pupil coragraphs يوفر مسارًا ضوئيًا ومساحة للطائرات البؤرية التي يمكن الوصول إليها من أجل إخفاء الأقنعة والتوقفات الميدانية. يوفر طائرات تلميذ يمكن الوصول إليها لأقنعة التلاميذ وأقنعة Lyot.وهي تستوعب عشر مجموعات بصرية نشطة ، بما في ذلك مرآة توجيه سريعة ، ومرآة تركيز بؤري ، ومرآتان قابلتان للتشوه ، وست آليات محاذاة دقيقة. نقدم التصميم البصري والتحليلات لقناة التصوير المباشر ، بما في ذلك تصوير الاستقطاب. نقدم أيضًا تحليل أداء تصوير التلميذ لإضاءة ضوء النجوم وإضاءة الضوء المنتشرة للتلميذ.

المادة الإجراءات | 9 سبتمبر 2019

بروك. سبي. 11117 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية IX

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، هندسة الطيران ، واجهات الموجة ، أنظمة التحكم ، Coronagraphy ، صنع القناع ، عمليات الفضاء ، تصميم الأدوات البصرية ، التسامح ، نمذجة الأداء

يُعد تصنيع القناع الغامض لـ Hybrid Lyot Coronagraph (HLC) في مختبر الدفع النفاث تقنية ناضجة نسبيًا حيث يمكن أن تشهد تجارب الاختبار السابقة الناجحة. ومع ذلك ، مع انتقال مهمة WFIRST التابعة لناسا إلى المرحلة B ، تم استكشاف مساحة جديدة لتصميم القناع وعملية التصنيع لمتطلبات جديدة ولأداء أفضل لجهاز CoronaGraph Instrument (CGI). لتقليل المخاطر المرتبطة بالاستكشافات الجديدة ، تم تكليف فريق نمذجة CGI بتقييم صلاحية التصميمات الجديدة. في هذه الورقة ، نصف جهود ونتائج نمذجة HLC ، والتي حددت المخاطر المحتملة من خلال التصاميم الاستكشافية المبكرة وعمليات التصنيع المعدلة. نتيجة لذلك ، يتم الاحتفاظ بتصميم النمط التقليدي (المثبت) لتجنب المخاطرة. على طول الطريق تم تطوير إجراء قياسي لتقييم منهجي للقناع ، وتحديد أساس القناع ، والتنبؤ العام بأداء الطيران. في الجزء الثاني ، نصف جهدنا في التحقق من صحة النموذج لأداء الاختبار الأساسي المختار للقناع الأساسي. ينصب تركيز العرض التوضيحي للاختبار على معالجة أحد الشواغل الرئيسية المتعلقة بالوقت المحدود لـ CGI للتحكم في واجهة الموجة (WFC) أثناء الطيران. وهي تشتمل على مرحلتين من WFC: WFC لتوليد البذور الأرضية ، ومرحلة WFC (محاكاة) في المدار. تم التوصل إلى اتفاقيات جيدة في كلتا المرحلتين من WFC والتي تؤكد أن CGI قادرة على حفر حفرة مظلمة تلبي متطلبات التباين الخام ضمن تخصيص الوقت المطلوب. كما أنه يمثل تحسنًا كبيرًا في نمذجة HLC WFC لنظام حقيقي مبني.

المادة الإجراءات | 9 سبتمبر 2019

بروك. سبي. 11117 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية IX

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، الاستقطاب ، Coronagraphy ، النمذجة العددية

تقوم دراسة Habex ، بتكليف من وكالة ناسا للتحضير لمسح العقد 2020 ، بتقييم تلسكوب فضائي بطول 4 أمتار للتصوير عالي التباين والتوصيف الطيفي للكواكب الأرضية خارج المجموعة الشمسية. يوفر التكوين خارج المحور والقياس الهيكلي النشط والتحكم في التأشير المنخفض الاضطراب نظامًا مثاليًا للفقرات. نقدم تنبؤات بأداء Habex باستخدام فقرة شحنة دوامة 6 تم الحصول عليها باستخدام تقنيات النمذجة الرقمية المطورة لفقرة WFIRST. تتضمن النماذج سطحًا بصريًا واقعيًا وانحرافات ناتجة عن الاستقطاب ، وتهيج الإشارة ، وتغيرات واجهة الموجة المستحثة حراريًا. يتم محاكاة التحكم في واجهة الموجة باستخدام مرايا مزدوجة قابلة للتشوه لإنشاء ثقب مظلم وعالي التباين حول النجم. تظهر النتائج أن التقنيات الحالية يمكن أن تقترب عن كثب من أهداف أداء Habex ، ومع بعض التطوير الإضافي في المجالات الرئيسية (على سبيل المثال ، جودة سطح المرآة القابلة للتشوه ، والطلاءات منخفضة الاستقطاب ، وما إلى ذلك) على مدى السنوات القليلة المقبلة يجب أن تحققها بشكل موثوق.

المادة الإجراءات | 9 سبتمبر 2019

بروك. سبي. 11117 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية IX

الكلمات الرئيسية: المكونات البصرية ، المراصد ، التلسكوبات ، الأشعة فوق البنفسجية ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، التلسكوبات الفضائية ، تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، الفيزياء الفلكية ، الطيف

طورت دراسة HabEx مفهومًا أساسيًا لتلسكوب فضائي من الجيل التالي بفتحة 4 أمتار يعمل من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء ، وهو قادر على إجبار الفيزياء الفلكية العامة وعلوم الكواكب الخارجية. يحمل HabEx أربعة أدوات ، مطياف / مصور للأشعة فوق البنفسجية (UVS) مع كاميرا / مطياف للفيزياء الفلكية للأغراض العامة (HWC) ولأعمال الكواكب الخارجية ، فقرة تاجية وظل نجمي. تصل الأشعة فوق البنفسجية إلى 115 نانومتر بدقة تصل إلى 60،000 ومجال رؤية 3'x3 '. تعمل HWC بين 370 نانومتر و 1800 نانومتر ، ومرة ​​أخرى مع مجال رؤية 3'x3 '، فإن الدقة الطيفية هي 1000 وتحمل مجموعة من المرشحات العلمية. التلسكوب قادر على تتبع كل من الفضاء السحيق وأجسام النظام الشمسي. يتيح الكوروناجراف المراقبة والتحليل الطيفي حتى R = 140 مع عرض نطاق فوري بنسبة 20٪ بين أطوال موجية من 450 إلى 1800 نانومتر ويقصد استخدامه في وضع المسح. ومع ذلك ، فإنه يدعم أيضًا معظم وظائف أداة الظل النجمية المصاحبة والتي سيكون لها أداء متفوق في التحليل الطيفي. يطير ظل النجوم الذي يبلغ قطره 52 مترًا على بعد 76600 كيلومترًا من التلسكوب وفي هذا النطاق يكون له نطاق عريض قمع لضوء النجوم بين 300 و 1000 نانومتر. تغطي ملاحظة واحدة عند 108٪ من عرض النطاق الترددي نطاقًا طيفيًا عريضًا للغاية بدقة تصل إلى 140. تم تجهيز كل من التاج وظل النجوم بمقاييس طيف المجال المتكاملة لتمكين التحليل الطيفي المتزامن للكواكب الخارجية في مجال الرؤية. توضح هذه الورقة تفاصيل تصميم التلسكوب والأدوات العلمية الأربعة والأنظمة البصرية المرتبطة بها.

المادة الإجراءات | 9 سبتمبر 2019

بروك. سبي. 11117 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية IX

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، النجوم ، علوم الكواكب الخارجية ، مستشعرات واجهة الموجة ، واجهات الموجة ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، الكواكب ، العمليات الفضائية ، أنظمة الكواكب

ورقة مجلة SPIE | 20 مايو 2019

الكلمات الرئيسية: Coronagraphy ، النجوم ، التلسكوبات ، الكواكب ، التلسكوبات الفضائية ، تصميم الأدوات البصرية ، وظائف انتشار النقاط ، المرايا ، الكواكب الخارجية ، أجهزة الاستشعار

يُعد العائد المتوقع للكواكب الشبيهة بالأرض مقياسًا مفيدًا لتصميم مهام تصوير الكواكب الخارجية المستقبلية. ركزت دراسات الإنتاج الحديثة لبعثات التصوير المباشر في المقام الأول على طرق الإنتاج والدراسات التجارية باستخدام نماذج "الألعاب" للبعثات. هنا ، نزيد من دقة هذه الحسابات بشكل كبير ، ونعتمد ديموغرافيات أكثر واقعية للكواكب الخارجية كمدخلات ، وقائمة مستهدفة محسنة ، وتوزيع واقعي لمستويات exozodi. الأهم من ذلك ، أننا نحدد المدخلات المعيارية لمحاكاة الأجهزة ، ونستخدم هذه المعايير للمقارنة المباشرة لأداء تصميمات الأدوات الواقعية ، وتشمل حساسية تباين الكورونا للقطر النجمي ، ونعتمد المخرجات الهندسية ومعلمات الكاشف. نطبق نماذج الإنتاجية الجديدة عالية الدقة هذه لدراسة العديد من تداولات التصميم الهامة: متجانسة مقابل مرايا أولية مجزأة (PMs) ، على المحور مقابل المرايا الثانوية خارج المحور ، والفقرات مقابل ظلال النجوم. نوضح أنه طالما أن حجم الفجوة بين الأجزاء صغير بدرجة كافية (قم بتنزيل الورق

المادة الإجراءات | 9 أغسطس 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: وظائف انتشار النقاط ، التلسكوبات ، النجوم ، الاستقطاب ، المعايرة ، الأقمار الصناعية ، التحليل الطيفي للتصوير ، قياس الاستقطاب ، Coronagraphy ، الكواكب

ستشكل أداة Coronagraph (CGI) لتلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال التابع لناسا (WFIRST) خطوة كبيرة إلى الأمام للتصوير عالي التباين ، والتحليل الطيفي للمجال المتكامل ، وقياس استقطاب الكواكب الخارجية والأقراص النجمية ، بهدف تحسين حساسية الأرض الحالية- تعتمد على مرافق التصوير المباشر بمقدار 2-3 أوامر من حيث الحجم. علاوة على ذلك ، ستعمل CGI كمحدد لمسار لمهام التصوير الخارجي للأرض المستقبلية وتوصيفها من خلال إظهار التحكم في واجهة الموجة ، واسترجاع الطيف في نظام تباين جديد ، ومن خلال التحقق من صحة نماذج الأجهزة والتلسكوبات بمستويات غير مسبوقة من الدقة. لتحقيق هذه القفزة في الأداء ، من الضروري الاستفادة من تجربة المرافق الأرضية عالية التباين. نناقش عدة مجالات من القواسم المشتركة ذات الصلة ، بما في ذلك: التحكم في واجهة الموجة ، والمعالجة اللاحقة لبيانات الوحدة الميدانية المتكاملة ، واستراتيجيات المعايرة والمراقبة.

المادة الإجراءات | 1 أغسطس 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: منتصف الأشعة تحت الحمراء ، الإشعاع المرئي ، النجوم ، أنظمة التصوير ، السحب ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، الدقة المكانية ، النظام الشمسي ، الكواكب

سيكون تلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WFIRST) أداة Coronagraph (CGI) أول فقرة نجمية عالية الأداء تستخدم التحكم النشط في واجهة الموجة لقمع ضوء النجوم العميق في الفضاء ، مما يوفر مستويات غير مسبوقة من التباين والدقة المكانية للملاحظات الفلكية في البصري. ستلتقط إحدى الحالات العلمية التي تم تمكينها بواسطة CGI صورًا مرئية و (R

50) أطياف هياكل الغبار الباهتة بين الكواكب الموجودة في المنطقة الصالحة للسكن للنجوم القريبة الشبيهة بالشمس (

10 قطعة) وداخل خط الثلج من الأبعد (

20 قطعة) ، وصولاً إلى مستويات سطوع الغبار المتناسبة مع سحابة البروج الخاصة بالنظام الشمسي. بالوصول إلى مستويات التباين التي تقل عن 10-7 بمقاييس زاويّة دون ثانية قوسية للمرة الأولى ، ستعبر CGI عتبة مهمة في فيزياء أقراص الحطام ، للوصول إلى الأقراص ذات الأعماق البصرية المنخفضة بدرجة كافية بحيث تهيمن آليات النقل بدلاً من التصادمات على بنيتها. ومن ثم ، ستساعدنا CGI على فهم كيفية إنتاج حبيبات الغبار الخارجي ونقلها في أقراص منخفضة الكثافة حول النجوم الناضجة. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون CGI قادرة على قياس مستوى السطوع وتقييد درجة عدم تناسق السحب الخارجية حول النجوم الفردية القريبة الشبيهة بالشمس في البصري ، في

3x مستوى انبعاث البروج الشمسي. ستكون هذه المعلومات ذات قيمة كبيرة لتحسين استراتيجية الرصد لبعثات التصوير المباشر للأرض الخارجية المحتملة في المستقبل ، خاصة تلك التي تخطط للعمل بأطوال موجية بصرية أيضًا ، مثل مرصد الكواكب الخارجية الصالحة للسكن (HabEx) والمسح الضوئي الكبير فوق البنفسجي / البصري / الأشعة تحت الحمراء (لوفير).

المادة الإجراءات | 1 أغسطس 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وظائف انتشار النقطة ، المطياف ، النجوم ، نمذجة البيانات ، أجهزة الاستشعار ، المعايرة ، Coronagraphy ، الكواكب

ستحتوي أداة WFIRST (CGI) على مخطط طيفي متكامل للمجال (IFS) لتشتيت مجال الرؤية بأكمله مرة واحدة والحصول على أطياف منخفضة الدقة ومحللة مكانيًا للبقع والمشهد العلمي. سيكون IFS مفتاحًا لفهم الطبيعة الطيفية للبقع ، والحصول على أطياف علمية للكواكب والأقراص ، وسيتم استخدامه للتحكم في واجهة الموجة عريضة النطاق. من أجل توصيف أداء الأداة والتنبؤ به وتحسينه ، نقدم نموذجًا مفصلاً لـ IFS في سياق سيناريو المراقبة OS6 الجديد. تتضمن المحاكاة الاختلافات المكانية والطيفية والزمانية لحقل البقع على مستوى كاشف IFS ، مما يسمح لنا باستكشاف العديد من طرق المعالجة اللاحقة وتقييم المكاسب التي يمكن توقعها. يشتمل المحاكي على أحدث نماذج سلوك الكاشف عند التشغيل في وضع عد الفوتون.

المادة الإجراءات | 16 يوليو 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: المحركات ، النجوم ، واجهات الموجة ، المرايا القابلة للتشوه ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، التلسكوبات الفضائية ، نمذجة الأداء

تستخدم فقرة WFIRST مرآتين متتابعتين قابلتين للتشوه للتعويض عن أخطاء الطور والسعة في النظام البصري للكوروناجراف. في مثل هذا النظام ، يمكن استخدام مشغلات المرايا القابلة للتشوه لغرضين: تسطيح أخطاء واجهة الموجة الكلية عند تلميذ النظام ، وإنشاء "ثقوب مظلمة". المشغلات لها نطاقات محدودة من السكتات الدماغية. لذلك ، إذا كانت أخطاء طور التلميذ كبيرة نسبيًا ، فإن تسطيحها تمامًا قد يستهلك جزءًا كبيرًا من ضربة المشغل ، مما يؤدي أحيانًا إلى ترك حد غير كافٍ لإنشاء الثقوب المظلمة. لقد حققنا في تأثير أخطاء طور التلميذ المصححة جزئيًا على أداء تباين النطاق العريض Hybrid Lyot Coronagraph (HLC). تتوافق أرضية التباين ذات النطاق العريض المتوقعة جيدًا مع تلك المقاسة في اختبار HLC.

المادة الإجراءات | 16 يوليو 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، المرايا ، الاستقطاب ، التحليل الطيفي ، تحليل الخطأ ، الواجهات الموجية ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، تشكيل الشعاع ، حساسية التباين

تم تطوير نموذج عالي الدقة للتحكم في واجهة موجة الطيران (WFC) من أجل تحليل مفصل لحساسية التباين الخام WFIRST-CGI. بناءً على ميزات النموذج الذي تم التحقق من صحته مؤخرًا ، تم تحسينه بشكل أكبر لدمج نموذج حيود انتشار فرينل الكامل لتقييم حقيقة التباين عالي الدقة ، ونموذج اقتصادي مضغوط لأغراض WFC. يتم تقييم حساسيات خطأ التباين الخام الفردية الواسعة بشكل منهجي ، سواء على شكل عيوب معروفة أو كأخطاء معايرة غير معروفة ، في وضعي CGI: وضع التحليل الطيفي ووضع مجال الرؤية الواسع مع فقرة حدقة الشكل. تم تحديد أكثر من 90 عنصر خطأ مختلف ، بما في ذلك انحرافات النظام ، والخطأ البصري ، وأخطاء تصنيع المكونات ، والأخطاء المتعلقة بواجهة التلسكوب ، وما إلى ذلك. تشكل النتيجة الأساس لتدفق ميزانية خطأ التباين الخام وصولاً إلى مستوى النظام الفرعي ، حيث تتطلب المواصفات التفصيلية للمساعدة في تصميم المكونات والتصنيع والمحاذاة الميكانيكية وتكامل الأدوات وعمليات التحقق والتحقق. التقييمات مؤتمتة ، مما يجعل من السهل نسبيًا تكرار عمليات التصميم المنقح أو عند كمية الخطأ المطلوبة الجديدة. تتم ملاحظة ومناقشة الملاحظات المأخوذة من التحليل الشامل وأعلى الحساسيات للخطأ والمساهمين في أرضية التباين. كما تم وصف عملية تدفق الميزانية خطأ بإيجاز.

المادة الإجراءات | 16 يوليو 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: كوروناجرافي ، النمذجة الحرارية

كما هو الحال في السنوات القليلة الماضية ، يتم استخدام النمذجة العددية للتنبؤ بأداء التصوير عالي التباين في المدار ، والذي تم تعريفه مؤخرًا على أنه عرض تقني بقدرات علمية. كانت النتيجة إعادة تنظيم أولويات النمذجة والتطبيقات المنقحة لعوامل عدم اليقين والنمذجة ، والتي تنطبق على عوامل متعددة مثل التأشير وارتعاش واجهة الموجة ، والتشوهات الناتجة عن الحرارة ، والاستقطاب ، وحساسيات الانحراف. في الوقت نفسه ، زادت دقة النماذج مع إضافة معلمات إضافية ، مثل قص الحدقة المعتمد على الوقت وتشوهات التردد المكاني المتوسط ​​للمرايا الأولية والثانوية ، وتأثيرات الكاشف ، وتعتمد على سرعة عجلة التفاعل. التأشير والجبهة الموجية.

المادة الإجراءات | 6 يوليو 2018

بروك. سبي. 10698 ، تلسكوبات الفضاء والأجهزة 2018: بصري ، الأشعة تحت الحمراء ، وموجة المليمتر

الكلمات الرئيسية: المحركات ، التلسكوبات ، مستشعرات واجهة الموجة ، واجهات الموجة ، أنظمة التحكم ، المرايا القابلة للتشوه ، Coronagraphy ، التلسكوبات الفضائية ، تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، محاكاة الجهاز

لقد قمنا بتطوير أداة تحسين Coronagraph الخطية السريعة (FALCO) ، وهي عبارة عن مجموعة أدوات برمجية جديدة للاستشعار والتحكم في واجهة الموجة عالية التباين. تحسب FALCO بسرعة مصفوفات استجابة المرآة المشوهة الخطية (DM) ، وتسمى أيضًا مصفوفات التحكم اليعاقبة ، ويمكن استخدامها للتصميم أو المحاكاة أو التشغيل التجريبي لعدة أنواع من فقرات التاج. في هذا البحث ، أوضحنا أن الانتشار البصري المستخدم في FALCO دقيق ويتطابق مع PROPER. بالإضافة إلى ذلك ، نوضح الانخفاض الكبير في وقت التشغيل عند استخدام FALCO لحسابات DM Jacobian بدلاً من الطريقة التقليدية المستخدمة ، على سبيل المثال مع نموذج تلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WFIRST) أداة Coronagraph (CGI). ثم قمنا بمقارنة الدقة النسبية بين النماذج البصرية في FALCO و PROPER.

المادة الإجراءات | 5 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10398 ، تلسكوبات وأدوات فضائية للأشعة فوق البنفسجية / البصرية / الأشعة تحت الحمراء: تقنيات ومفاهيم مبتكرة VIII

الكلمات الرئيسية: الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والتلسكوبات ، وأجهزة الطيف ، والنجوم ، وأنظمة التصوير ، والكاميرات ، ومقاييس الطيف ، والكواكب الخارجية ، والتلسكوبات الفضائية ، وتصميم الأجهزة البصرية

تحدد دراسة HabEx مفهومًا لتلسكوب فضائي جديد تتمثل مهمته الأساسية في اكتشاف وتوصيف أنظمة الكواكب حول النجوم القريبة. تم تصميم التلسكوب خصيصًا للعمل مع كل من فقرة عالية التباين وظل نجمي ، مما يتيح الكشف البصري المباشر للكواكب الخارجية على مسافة 70 ماسًا من نجمها. سيتم تجهيز التلسكوب بكاميرات لتصوير نظام الكواكب الخارجية ومقاييس طيفية قادرة على تحديد أجواء الكواكب الخارجية. تحتوي الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والميثان على خطوط طيفية في الجزء المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء من الطيف وقد تشير إلى النشاط البيولوجي. بالإضافة إلى دراسة الكواكب الخارجية ، تمكّن HabEx الفيزياء الفلكية العامة من خلال أداتين مخصصتين. إحدى الأدوات عبارة عن كاميرا تتيح التصوير في مجال رؤية 3 دقائق قوسية في نطاقين يمتدان من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة. يمكن أيضًا تشغيل نفس الأداة كجهاز مطياف متعدد الأجسام بدقة 2000. وستكون الأداة الثانية عبارة عن جهاز قياس طيف للأشعة فوق البنفسجية عالي الدقة يعمل من 120 نانومتر بدقة تصل إلى 60.000 دقة. نناقش التصاميم الأولية للتلسكوب والأدوات البصرية للمرصد.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: الحيود ، الانحرافات أحادية اللون ، قياس التداخل ، الكواكب الخارجية ، الكواكب ، التسامح

تم التخطيط لـ WFIRST Coronagraph Instrument (CGI) التابع لناسا لتصوير الكواكب الخارجية وتمييزها بتباين عالٍ. إن أوضاع تشغيل CGI عبارة عن فقرة Lyot الهجينة لاكتشاف الكوكب وتصوير قرص الحطام الداخلي ، وفقرة شكلية على شكل حدقة لتوصيف الكوكب ، وتلميذ آخر على شكل قرص لتصوير القرص الخارجي. ركزت تصميمات CGI المبكرة على التغلب على حيود التعتيم الكبير في حدقة العين. الآن وقد ثبت أن هذه التصميمات تعمل في المختبر ، كان تركيز التصميم على تحقيق إنتاجية أعلى وحساسيات أقل للاهتزاز والانحرافات الاستقطابية. نقدم هنا هذه التحسينات ودمج النمذجة العلمية في عملية تصميم الحدقة على شكل طيفي.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: الطيف ، النجوم ، الرقطة ، الكاميرات ، واجهات الموجة ، الكواكب الخارجية ، الكواكب ، علوم الغلاف الجوي ، محاكاة الجهاز ، أنظمة الوظائف المتكررة

الهدف الأساسي لتقنيات التصوير المباشر هو التوصيف الطيفي للأغلفة الجوية للكواكب حول النجوم الأخرى بمستويات تباين عالية للغاية.لتحقيق هذا الهدف ، فضلت الأدوات التاجية مطياف المجال المتكامل (IFS) ككاميرات علمية لتفريق منطقة البحث بأكملها في وقت واحد والحصول على الأطياف في كل موقع ، نظرًا لأن موقع الكوكب غير معروف مسبقًا. تعتبر أجهزة الطيف هذه مفيدة ضد الارتباك الناتج عن البقع والأشياء الخلفية ، ويمكن أن تساعد أيضًا في مراحل الطرح البقع والتحكم في واجهة الموجة في الملاحظة التاجية. نقدم حزمة برامج ، Coronagraph و Rapid Imaging Spectrograph بلغة Python (متموج) لمحاكاة IFS لأداة WFIRST Coronagraph Instrument (CGI). ينشر البرنامج مكعبات علوم الإدخال باستخدام مكعبات المستوى البؤري التاجي المحلل مكانيًا وطيفيًا ، ويحولها إلى خرائط كاشف IFS ويعيد في النهاية بناء مشهد الإدخال المكاني الطيفي كمكعب بيانات ثلاثي الأبعاد. يمكن استخدام مكعبات IFS المحاكاة لاختبار تقنيات استخراج البيانات ، وتحسين تحليلات الحساسية ، وإجراء دراسات تصميم التجارة لأداة الطيران CGI-IFS. crispy هي حزمة Python متاحة للجمهور ويمكن تكييفها مع تصميمات IFS الأخرى.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: النجوم ، أنظمة التصوير ، مستشعرات واجهة الموجة ، واجهات الموجة ، أنظمة التحكم ، الكواكب الخارجية ، طرق مونت كارلو ، التلسكوبات الفضائية ، نمذجة الأداء ، نمذجة الأنظمة

تتضمن مهمة WFIRST التابعة لوكالة ناسا أداة تصوير (CGI) للتصوير المباشر للكواكب الخارجية. تم إجراء تحسين كبير في دقة نموذج CGI مؤخرًا ، جنبًا إلى جنب مع عرض تباين عالي للاختبار في بيئة ديناميكية محاكاة في JPL. نقدم طريقة النمذجة الخاصة بنا ونتائج المقارنات لأداء تصحيح واجهة الموجة عالي الترتيب في قاع الاختبار للفقرة التاجية للتلميذ المشكل. تم تحقيق الاتفاق بين تنبؤ النموذج ونتائج الاختبار عند أفضل من عامل 2 بشكل ثابت في التباين الخام (أرضية التباين ، واللونية ، والتقارب) ، ومع ذلك يأتي اتفاق جيد في حساسية التباين لاضطرابات واجهة الموجة وقناع القص الجانبي.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: التصميم البصري ، النجوم ، الاستقطاب ، الطلاءات البصرية ، الواجهات الموجية ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، تحليل الضوء الشارد ، أنظمة الوظائف المتكررة ، بصريات إسقاط القناة

ستجري أداة WFIRST Coronagraph Instrument تصويرًا مباشرًا للكواكب الخارجية عبر كوروناجرافي للنجم المضيف. يستخدم كلا من Hybrid Lyot و Shaped Pupil Coronagraphs لتلبية متطلبات المهمة. يتلاءم التصميم البصري للطور أ مع حاوية الأداة المخصصة ويستوعب كلتا التقنيات التاجية. كما أنه يلبي متطلبات خطأ واجهة الموجة الصعبة. نقدم الأداء البصري بما في ذلك إنتاجية قنوات التصوير و IFS ، بالإضافة إلى أخطاء واجهة الموجة عند التلميذ الأول وقناة التصوير. نقدم أيضًا تأثيرات الاستقطاب من الطلاءات الضوئية وتحليل آثارها على أداء Hybrid Lyot coragraph. نقوم بالإبلاغ عن نتائج تحليل الضوء الشارد في سرير اختبار قناع Coronagraph الغامض الخاص بنا.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: التلسكوبات ، المرايا ، المطياف ، MATLAB ، الاستقطاب ، مستشعرات واجهة الموجة ، الكواكب الخارجية ، التسامح ، نمذجة الأداء ، نمذجة الأنظمة

يتم استخدام النمذجة الضوئية الرقمية الشاملة للفقرة التاجية WFIRST التي تتضمن استشعار واجهة الموجة والتحكم فيها لتحديد أداء فقرة التاج بأخطاء واقعية ، بما في ذلك اهتزاز الإشارة والاستقطاب. نقدم تقديرات الأداء لتصميمات الرحلات الجوية الحالية كما هو متوقع من خلال النمذجة. وصفنا أيضًا إصدار إصدار جديد من مكتبة الانتشار البصري PROPER ، وهي أداة النمذجة الأساسية لدينا ، والتي تتوفر الآن لـ Python و Matlab بالإضافة إلى IDL.

المادة الإجراءات | 1 سبتمبر 2017

بروك. سبي. 10400 ، تقنيات وأدوات الكشف عن الكواكب الخارجية VIII

الكلمات الرئيسية: نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وظائف انتشار النقطة ، النجوم ، الرقطة ، المستشعرات ، التحليل الطيفي ، التحليل الطيفي للتصوير ، Coronagraphy ، الكواكب

ستتيح فقرة WFIRST ، التي هي حاليًا في مرحلة التصميم ، لأول مرة التصوير المباشر للكواكب الخارجية وصولًا إلى كوكب المشتري. يأتي التحدي التقني الرئيسي في الاكتشاف المباشر من ثلاثة مجالات: قمع ضوء النجوم ، واكتشاف التدفق المنخفض ، وتثبيت البقع في المنطقة المظلمة حيث يتم اكتشاف ضوء الكوكب أو القرص. هذه الجوانب الثلاثة بدورها تضع المتطلبات على معلمات الأداة الرئيسية مثل معدل نقل النظام والتباين الخام وتأثيرات الكاشف. يتم تسجيل العلاقة بين قيود الأداة وأداء الأداة في النماذج ، ويتم موازنتها باستخدام ميزانيات الخطأ. يمكن قياس أداء الجهاز من حيث العائد العلمي ، والذي يقتصر بحد ذاته على وقت المهمة المتاح وأرضية حساسية الجهاز. في هذه الورقة ، نقدم لمحة عامة عن النمذجة والمنهجية لتقييم حساسية الفقرة التاجية وبعض النتائج الرئيسية المتعلقة بالفقرة التاجية WFIRST.

المادة الإجراءات | 9 أغسطس 2016

بروك. سبي. 9911 ، النمذجة وهندسة النظم وإدارة المشاريع لعلم الفلك السابع

الكلمات الرئيسية: الحيود ، التلسكوبات ، المرشحات البصرية ، النجوم ، تحليل الخطأ ، مستشعرات واجهة الموجة ، واجهات الموجة ، Coronagraphy ، تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، مرشحات Bandpass

يخصص تصميم أداة الكوروناجراف الحالية (CGI) ، كجزء من مهمة ناسا WFIRST (تلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال) ، مرشحين فرعيين لكل نطاق علمي كامل من أجل احتواء تعقيد النظام وتكلفته. نقدم نتائج تحقيقنا التفصيلية حول مدى كفاية هذا العدد المحدود من مرشحات النطاق الفرعي المحدودة في تحقيق تباين كامل للفتحة المظلمة مع فقرة حدقة الشكل. تستند الدراسة إلى نمذجة انتشار الانعراج باستخدام بصريات WFIRST الواقعية ، حيث يتم الحصول على تقدير المجال المعقد لكل نطاق فرعي ، باستخدام خوارزمية استشعار / التحكم في واجهة الموجة لتصريف المجال الكهربائي (EFC) ، من مستوي التلميذ المزدوج القابل للتشوه (DM) وسبر شدة مستوى الصورة. من الحقول الناتجة ذات الأطوال الموجية المتعددة (النطاق الفرعي). يتم استكشاف خيارات النطاق الفرعي المتعددة واستراتيجيات الفحص والتحكم ، بما في ذلك الطول الموجي المختلط للتحقيق في النطاق الفرعي القياسي و / أو استكشاف النطاق الفرعي لمصفوفة اليعقوبي مع طرح الكثافة واستكشاف النطاق الفرعي الممتد مع طرح الكثافة. بشكل عام ، يُظهر التحقيق أن التباين الممكن تحقيقه مع عدد محدود من فحص النطاق الفرعي المحدود EFC يبلغ حوالي 2

2.5 ضعف أسوأ من التباين المصمم بعد EFC لتصميم SPC الحالي. تشير النتيجة إلى أنه بالنسبة لتصميم التلميذ ذي الشكل المستقبلي ، ينبغي النظر في زيادة حجم النطاق الترددي الكامل المقصود قليلاً إذا كان سيتم استخدامه مع نطاقات فرعية محدودة للتحقيق.

المادة الإجراءات | 29 يوليو 2016

بروك. سبي. 9904 ، التلسكوبات الفضائية والأجهزة 2016: الموجات البصرية والأشعة تحت الحمراء والمليمترية

الكلمات الرئيسية: وظائف انتشار النقاط ، وظائف انتشار النقاط ، التلسكوبات ، النجوم ، الرقطة ، Coronagraphy ، الكواكب الخارجية ، التلسكوبات الفضائية ، الكواكب ، تطوير الخوارزمية ، أنظمة الوظائف المتكررة

سيتطلب الاكتشاف المباشر وتوصيف الكواكب الخارجية العملاقة الناضجة أو الكواكب الخارجية الفرعية لنبتون في المرئي أدوات فضائية محسّنة للتصوير عالي التباين مع تباين من 10 إلى 9. في هذا السياق ، ستصل أداة الكوروناجراف (CGI) الموجودة على تلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WFIRST) إلى تباينات أولية تبلغ حوالي 10-8 أو أفضل باستخدام أحدث تقنيات قمع ضوء النجوم والتحكم في واجهة الموجة. لذلك ، يلزم تحسين التباين بمقدار عشرة أضعاف باستخدام تقنيات ما بعد المعالجة لاكتشاف 10-9 كواكب من البقع. تحتاج تقنيات ما بعد المعالجة الناجحة على كل من الأجهزة الأرضية والفضائية إلى التحقق من صحتها عند مستويات التباين العالية هذه. في هذا الاتصال ، نحقق في تقنيات طرح البقع لاستراتيجيات المراقبة المختلفة ومعلمات الأجهزة على صور محاكاة تشبه WFIRST في وجود مرايا قابلة للتشوه وفقرة تاجية هجينة (HLC). قارنا كسب التباين بعد المعالجة اللاحقة في كل من أنظمة ضجيج البقع وضوضاء الفوتون لسيناريوهين مختلفين للرصد: التصوير التفاضلي النجمي المرجعي (RDI) والتصوير التفاضلي الزاوي (ADI). نجد أن استراتيجية مراقبة ADI هي أكثر قوة للرقط والضوضاء الفوتونية من استراتيجية مراقبة RDI ، مما يتيح تحقيق مكسب يصل إلى ثلاثة أضعاف فيما يتعلق بالأخير. وبالتالي ، نوصي بأن يكون التلسكوب قادرًا على التدحرج بمقدار 13 درجة على الأقل من الاسمية. لقد درسنا تأثير أخذ العينات المكانية على حساسية ما بعد المعالجة ، في سياق دراسات التجارة التصميمية لمكون الطيف الميداني المتكامل (IFS) للأداة. تشير نتائجنا الأولية إلى أنه يمكن خفض أخذ العينات المكانية إلى النصف من معدل أخذ العينات الأساسي (

4 عدسات لكل & لامدا /د) دون أي تدهور في التباين النهائي ، وبالتالي تقليل وقت التكامل المطلوب لتوصيف التحليل الطيفي. في النظام الذي يهيمن على ضوضاء البقع ، نجد أيضًا أنه في أخذ عينات Nyquist أو أعلى ، فإن إزاحات البكسل الفرعية المرجعية إلى الهدف لها تأثير ضئيل على مستوى البقع المتبقية بعد المعالجة اللاحقة.


شاهد الفيديو: James Webb Space Telescope - تليسكوب جيمس ويب والثورة القادمة في علم الكونيات (شهر نوفمبر 2021).