Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из Large UV Optical Infrared Surveyor )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Большой оптический инфракрасный датчик ультрафиолетового излучения
Визуализация обсерватории LUVOIR-A, 2019.png
Визуализация концепции обсерватории LUVOIR-A
Тип миссииКосмический телескоп
ОператорНАСА
Веб-сайтwww .luvoirtelescope .org
Продолжительность миссии5 лет (основная миссия) (предложено)
10 лет расходных материалов
Целевой срок службы 25 лет для не обслуживаемых компонентов
Начало миссии
Дата запуска2039 г. (предлагается)
РакетаSLS Block 2 (предлагается),
SpaceX Starship (предлагается)
Параметры орбиты
Справочная системаСолнце-Земля L2
Основной
Диаметр8 или 15 м (26 или 49 футов)
Длины волнУФ , видимый и инфракрасный
Инструменты
ECLIPS (экстремальный коронограф для живых планетных систем)
HDI (формирователь изображений высокой четкости)
LUMOS (ультрафиолетовый многообъектный спектрограф
LUVOIR ) POLLUX (УФ-спектрополяриметр высокого разрешения) ( CNES )
Логотип LUVOIR FINAL для Light BG.png
Знаки отличия предложения миссии  

Большой Ультрафиолетовое оптический инфракрасный топограф , широко известный как LUVOIR ( / L ˙U v ɑːr / ), является многопрофильным волны космического телескопа концепция разрабатывается NASA под руководством Определение команды по науке и технике . Это одна из четырех концепций крупных астрофизических космических миссий, которые изучаются в рамках подготовки к декадному обзору Национальной академии наук 2020 года . [1] [2]Хотя LUVOIR - это концепция обсерватории общего назначения, ее ключевая научная цель - охарактеризовать широкий спектр экзопланет , включая те, которые могут быть обитаемыми . Дополнительная цель состоит в том, чтобы сделать возможным широкий спектр астрофизики , от эпохи реионизации , через формирование и эволюцию галактик до образования звезд и планет . Также возможны мощные изображения и спектроскопические наблюдения тел Солнечной системы . LUVOIR станет большой стратегической научной миссиейи будет рассматриваться для начала разработки где-то после 2020 года. Исследовательская группа LUVOIR разработала проекты для двух вариантов LUVOIR: один с зеркалом телескопа диаметром 15 м ( LUVOIR-A ) и один с зеркалом диаметром 8 м ( LUVOIR-B ). [3] LUVOIR может наблюдать световые волны в ультрафиолетовом , видимом и ближнем инфракрасном диапазонах . Заключительный отчет по 5-летнему исследованию концепции миссии LUVOIR был опубликован 26 августа 2019 г. [4]

Фон [ править ]

См. Также: Крупные стратегические научные миссии

В 2016 году НАСА начало рассматривать четыре различных концепции космических телескопов для будущих крупных стратегических научных миссий. [5] Это Миссия по визуализации обитаемой экзопланеты (HabEx), Большой ультрафиолетовый оптический инфракрасный наблюдатель (LUVOIR), рентгеновская обсерватория Lynx (lynx) и космический телескоп Origins (OST). В 2019 году четыре команды подали свои окончательные отчеты в Национальную академию наук , независимый комитет по декадным исследованиям которой дает НАСА рекомендации относительно того, какая миссия должна стать приоритетной. В случае финансирования LUVOIR будет запущен примерно в 2039 году с использованием тяжелой ракеты-носителя и будет выведен на орбиту вокругСолнце – Земля Лагранж 2 . [4]

Миссия [ править ]

Исследования экзопланет - одна из основных задач миссии LUVOIR.

Основные цели LUVOIR - исследование экзопланет , космического происхождения и Солнечной системы . [3] LUVOIR сможет анализировать структуру и состав атмосферы и поверхностей экзопланет. Он также может обнаруживать биосигнатуры, возникающие в результате жизни в атмосфере далекой экзопланеты. [6] Представляющие интерес атмосферные биосигнатуры включают CO.
2, CO , молекулярный кислород ( O
2), озон ( O
3), вода ( H
2O ) и метана ( CH
4). Возможность работы с несколькими длинами волн LUVOIR также предоставит ключевую информацию, которая поможет понять, как УФ-излучение звезды-хозяина регулирует атмосферную фотохимию на обитаемых планетах . LUVOIR также будет наблюдать большое количество экзопланет, охватывающих широкий спектр характеристик (масса, тип звезды, возраст и т. Д.), С целью поместить Солнечную систему в более широкий контекст планетных систем.

В сферу астрофизических исследований входят исследования космической структуры в далеких областях пространства и времени, формирование и эволюция галактик , а также рождение звезд и планетных систем .

В области исследований Солнечной системы LUVOIR может обеспечить разрешение изображения до 25 км в видимом свете на Юпитере, что позволяет детально отслеживать динамику атмосферы на Юпитере , Сатурне , Уране и Нептуне в течение длительного времени. Чувствительные изображения с высоким разрешением и спектроскопия комет , астероидов , лун и объектов пояса Койпера Солнечной системыкоторые не будут посещены космическими кораблями в обозримом будущем, могут предоставить важную информацию о процессах, которые сформировали Солнечную систему много лет назад. Кроме того, LUVOIR играет важную роль в изучении шлейфов океанических спутников внешней Солнечной системы, в частности Европы и Энцелада , в течение длительного периода времени.

Дизайн [ править ]

LUVOIR будет оснащен внутренним коронографом под названием ECLIPS для экстремального коронографа для живых планетных систем, который позволит проводить прямые наблюдения за экзопланетами земного типа. Внешний звездообразный экран также является вариантом для меньшего дизайна LUVOIR (LUVOIR-B).

К другим изученным кандидатским научным инструментам относятся: формирователь изображения высокой четкости (HDI), широкопольная камера ближнего УФ, оптического и ближнего инфракрасного диапазонов ; LUMOS , ультрафиолетовый многообъектный спектрограф LUVOIR ; и POLLUX, ультрафиолетовый спектрополяриметр . POLLUX (УФ- спектрополяриметр высокого разрешения ) изучается европейским консорциумом под руководством и при поддержке CNES , Франция .

Обсерватория может наблюдать длины волн света от дальнего ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона . Чтобы обеспечить максимальную стабильность волнового фронта, необходимую для коронографических наблюдений экзопланет земного типа, [7] конструкция LUVOIR включает три принципа. Во-первых, минимизируются вибрации и механические возмущения по всей обсерватории. Во-вторых, и телескоп, и коронограф включают несколько уровней управления волновым фронтом через активную оптику. В-третьих, телескоп активно нагревается до точной температуры 270 К (-3 ° C; 26 ° F), чтобы контролировать тепловые возмущения. План развития технологий LUVOIR поддерживается при финансовой поддержке программы NASA по изучению стратегической концепции миссии астрофизики , Центра космических полетов Годдарда., Центр космических полетов Маршалла , Лаборатория реактивного движения и связанные программы в Northrop Grumman Aerospace Systems и Ball Aerospace .

LUVOIR-A [ править ]

Прямой, в масштабе, сравнение между первичными зеркалами космического телескопа , космического телескопа Джеймса Вебба , и LUVOIR-A (HDST).

LUVOIR-A, ранее известный как космический телескоп высокого разрешения ( HDST ), будет состоять из 36 зеркальных сегментов с апертурой 15 метров (49 футов) в диаметре, что позволит получать изображения в 24 раза резче, чем у космического телескопа Хаббла . [8] LUVOIR-A будет достаточно большим, чтобы найти и изучить десятки планет земного типа в ближайших окрестностях . Он мог бы разрешить такие объекты, как ядро ​​небольшой галактики или газовое облако, на пути к коллапсу в звезду и планеты . [9]Первое исследование HDST было опубликовано Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии (AURA) 6 июля 2015 года. [9] В пользу HDST говорится в отчете о будущем, озаглавленном «От космического рождения к живым землям». по астрономии заказа AURA, которая управляет Хаббла и другие обсерваториями от имени НАСА и Национального научного фонда . [10] Идеи для первоначального предложения HDST включали внутренний коронограф , диск, который блокирует свет от центральной звезды, делая тусклую планету более видимой, и звездный навес, который будет плавать на километры перед ней, чтобы выполнять ту же функцию. [11]Первоначальная смета составляет около 10 миллиардов долларов США. [11] LUVOIR-A складывается, поэтому ему нужен только обтекатель полезной нагрузки шириной 8 метров. [4]

LUVOIR-B [ править ]

LUVOIR-Б, ранее известный как Advanced Technology большой апертурой космического телескопа ( Atlast ), [12] [13] [14] [15] представляет собой архитектуру 8-метровый , первоначально разработанный Научным институтом космического телескопа , [16] центр научных операций для космического телескопа Хаббл (HST). Хотя он меньше, чем LUVOIR-A, он разработан для обеспечения углового разрешения, которое в 5–10 раз лучше, чем у космического телескопа Джеймса Уэбба , и предела чувствительности, который в 2000 раз лучше, чем у HST. [12] [13] [16]Исследовательская группа LUVOIR ожидает, что телескоп можно будет обслуживать - аналогично HST - либо беспилотным космическим кораблем, либо астронавтами через Орион или звездолет . Такие инструменты, как камеры, потенциально могут быть заменены и возвращены на Землю для анализа их компонентов и будущих обновлений. [15]

Первоначальный бэкроним, использованный для первоначальной концепции миссии, «ATLAST», был каламбуром, касающимся времени, необходимого для принятия решения о преемнике HST. Сам ATLAST предлагал три различные архитектуры: 8-метровый монолитный зеркальный телескоп, сегментированный зеркальный телескоп 16,8 метра (55 футов) и сегментированный зеркальный телескоп 9,2 метра (30 футов). Текущая архитектура LUVOIR-B перенимает наследие дизайна JWST, по сути являясь увеличивающимся вариантом JWST с сегментированным главным зеркалом 6,5 м. Работая на солнечной энергии , он будет использовать внутренний коронограф или внешний оккультор , может характеризовать атмосферу и поверхность экзопланеты размером с Землю в обитаемой зоне.долгоживущих звезд на расстояниях до 140 световых лет (43 пк), включая скорость вращения, климат и обитаемость. Телескоп также позволит исследователям собрать информацию о характере доминирующих особенностей поверхности, изменениях облачного покрова и климата и, возможно, сезонных колебаниях поверхностной растительности. [17] LUVOIR-B был разработан для запуска на ракете большой грузоподъемности со стандартным в отрасли стартовым обтекателем диаметром 5 метров (16 футов).

См. Также [ править ]

  • Список предлагаемых космических обсерваторий

Ссылки [ править ]

  1. ^ Фауст, Джефф (21 января 2019). «Выбор следующей большой космической обсерватории» . Проверено 20 сентября 2020 года .
  2. ^ "Национальные академии наук, инженерии и медицины, Десятилетний обзор 2020 года по астрономии и астрофизике (Astro2020)" .
  3. ^ a b Майерс, JD "Официальный сайт НАСА для LUVOIR" . НАСА . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  4. ^ a b c «Заключительный отчет по исследованию концепции миссии LUVOIR» . 26 августа 2019.
  5. ^ Scoles, Сара (30 марта 2016). «НАСА рассматривает свой следующий флагманский космический телескоп» . Scientific American . Проверено 15 августа 2017 года .
  6. ^ Трейджер, Ребекка (7 марта 2018). «В поисках химии жизни на экзопланетах» .
  7. ^ "Обзор технологии программы исследования экзопланет НАСА" . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  8. ^ "Космический телескоп высокого разрешения - преемник Хаббла?" . 21 июля 2015 . Проверено 24 июля 2015 года .
  9. ^ a b "AURA выпускает исследование будущего космического телескопа" . Архивировано из оригинала на 1 февраля 2017 года . Проверено 24 июля 2015 года .
  10. ^ "Отчет AURA" . От космического рождения до живых Земель . Проверено 24 июля 2015 года .
  11. ^ a b Овербай, Деннис (13 июля 2015 г.). «Телескоп 2030-х годов» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 24 июля 2015 года . 
  12. ^ a b «Команда НАСА закладывает планы по наблюдению за новыми мирами» . НАСА . 23 июля 2014 . Проверено 5 декабря 2017 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  13. ^ a b Почтальон, Марк; и другие. (6 апреля 2009 г.). "Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий (ATLAST): технологическая дорожная карта на следующее десятилетие". RFI передан декадному комитету Astro2010 . arXiv : 0904.0941 . Bibcode : 2009arXiv0904.0941P .
  14. ↑ Редди, Фрэнсис (август 2008 г.). «Где будет астрономия через 35 лет?». Астрономия .
  15. ^ a b "LUVOIR - Дизайн" . НАСА . Проверено 1 апреля 2020 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  16. ^ a b "ATLAST - Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий" . Научный институт космического телескопа . Проверено 5 декабря 2017 года .
  17. ^ Почтальон, М .; Трауб, Вашингтон; Krist, J .; и другие. (19 ноября 2009 г.). Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий (ATLAST): характеристика обитаемых миров . Симпозиум "Пути к обитаемым планетам". 14–18 сентября 2009 г. Барселона, Испания. arXiv : 0911.3841 . Bibcode : 2010ASPC..430..361P .

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт проекта Большого ультрафиолетового оптического инфракрасного телескопа
  • Большой УФ / оптический / ИК-геодезист в Центре космических полетов Годдарда
  • Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий в Центре космических полетов Годдарда
  • Космический телескоп с большой апертурой передовых технологий в НИИНЦ
  • Космический телескоп высокого разрешения в AURA