LiteBIRD 辐射热计数据的星上数据压缩设计

LiteBIRD 是一项空间实验，致力于探测暴胀理论所预言的宇宙微波背景（CMB）线偏振中的大尺度 $B$ 模各向异性。它计划于 2020 年代末发射至日-地系统第二拉格朗日点（L2）。LiteBIRD 将在 15 个频带巡天。与先前基于低温辐射热计的 CMB 观测卫星 $\it{Planck}$ HFI 相比，探测器数量增加了两个数量级，总计达约 5000 个探测器。每个探测器的数据率为 19 Hz。至地面的带宽限于每天数小时使用 X 波段下的 10 Mbps。这要求数据压缩率超过 50%。确切数值取决于真实数据所含信息熵的多少。因此我们通过对偏振敏感辐射热计的时间序列数据进行模拟来评估压缩。模拟了前景辐射、探测器噪声、宇宙射线闪烁、CMB 强度到偏振的泄漏等。我们研究了若干算法，并证明其中一些可达到所需压缩比。我们描述了该评估的细节，并提出了可应用于 LiteBIRD 星上数字电子设备的算法。