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用立方星演示高精度测光:ASTERIA 对 55 Cancri e 的观测

天体物理仪器与方法 2020-06-17 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

ASTERIA(Arcsecond Space Telescope Enabling Research In Astrophysics)是一颗 6U 立方星空间望远镜(10 cm x 20 cm x 30 cm,10 kg)。ASTERIA 的主要任务目标是演示降低测光观测中系统噪声的两项关键技术:高精度指向控制和高稳定性热控制。ASTERIA 在主要任务期间展示了其相机载荷 0.5 角秒 RMS 指向稳定性和 ±\pm10 毫开尔文热控制,相较同尺寸和质量级别的其它航天器,指向和热性能均有显著提升。ASTERIA 于 2017 年 8 月发射,2017 年 11 月从国际空间站(ISS)部署。在主要任务(2017 年 11 月–2018 年 2 月)及随后的首次扩展任务(2018 年 3 月–2018 年 5 月)期间,ASTERIA 开展了机会科学观测,包括收集邻近系外行星系统 55 Cancri 的测光数据,该系统有一颗超级地球凌星行星。55 Cancri 数据使用定制流水线降噪以修正 CMOS 探测器列相关增益变化。采用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法,用简单基线模型同时去趋势测光并拟合凌星模型。ASTERIA 以边际信噪探测到已知凌星系外行星 55 Cancri e(2\sim2~\Rearth),测得凌星深度为 374±170374\pm170 ppm。这是立方星首次探测到系外行星凌星。对超级地球 55 Cancri e 的成功探测表明,小型廉价航天器也能提供高精度测光测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14155,
  title  = {Demonstrating high-precision photometry with a CubeSat: ASTERIA observations of 55 Cancri e},
  author = {Mary Knapp and Sara Seager and Brice-Olivier Demory and Akshata Krishnamurthy and Matthew W. Smith and Christopher M. Pong and Vanessa P. Bailey and Amanda Donner and Peter Di Pasquale and Brian Campuzano and Colin Smith and Jason Luu and Alessandra Babuscia and Robert L. Bocchino, and Jessica Loveland and Cody Colley and Tobias Gedenk and Tejas Kulkarni and Kyle Hughes and Mary White and Joel Krajewski and Lorraine Fesq},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14155},
  year   = {2020}
}

备注

23 pages, 9 figures. Accepted in AJ