千颗地球：用于大气生物标志物巡天的大口径超轻空间望远镜阵列
天体物理仪器与方法
2019-08-07 v1 地球与行星天体物理
摘要
现代科学一个突出的多学科目标是研究潜在类地行星的多样性并搜寻其上的生命。这一目标需要大胆的新一代空间望远镜，但即便是最雄心勃勃的设计，目前也仅有望表征数十颗潜在宜居行星。这样的样本可能太小，无法真正理解系外地球的复杂性。本文描述了一个新颖空间天文台的概念方案，旨在表征1000颗凌星系外地球候选体。Nautilus概念基于一组充气式航天器，它们携带非常大直径（8.5米）、极低重量的多级衍射光学元件（MODE透镜）作为集光元件。当前空间望远镜中典型的反射镜被MODE透镜取代，其面密度轻10倍，对失调的敏感度低100倍，从而实现了轻量化结构。MODE透镜可通过模塑工艺低成本复制。与当前空间望远镜范式相比，Nautilus任务概念通过复制组件和相同的轻量化单元望远镜，具有大幅降低制造和发射成本以及任务风险的潜力。Nautilus旨在对远至300秒差距的凌星系外地球进行生物标志物巡天，从而能够对承载生命的行星的频率和特性以及系外地球的多样性进行严格的统计探索。
引用
@article{arxiv.1906.05079,
title = {A Thousand Earths: A Very Large Aperture, Ultralight Space Telescope Array for Atmospheric Biosignature Surveys},
author = {Daniel Apai and Tom D. Milster and Dae Wook Kim and Alex Bixel and Glenn Schneider and Ronguang Liang and Jonathan Arenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.05079},
year = {2019}
}
备注
Accepted in the Astronomical Journal. 28 pages, 12 figures. More info on the project website: http://nautilus-array.space