利用太阳引力透镜的积分视场光谱观测

研究了将积分视场光谱与太阳引力透镜（SGL）相结合，以在光谱和空间上分辨系外行星表面和大气的前景。解析计算了访问 SGL 焦区的双曲轨道的性质，展示了出发速度与到达时间之间的权衡，以及引力助推机动和日心角速度之间的权衡。对太阳质心运动的数值积分表明，需要导航加速度 $\textrm{d}v \lesssim 80 \frac{\textrm{m}}{\textrm{s}} + 6.7 \frac{\textrm{m}}{\textrm{s}} \frac{t}{\textrm{year}}$ 来获取并保持对准。获得足够精度的目标星历是一个开放问题。回顾了扁引力透镜的光学性质，包括望远镜内形成的放大率和点扩散函数的计算。讨论了当投影图像小于、约等于和大于临界焦散线时，扩展非相干光源的成像问题。详细考虑了限制观测信噪比（SNR）的污染来源，包括太阳、日冕、宿主恒星和潜在的背景天体。强调了利用积分视场光谱对光进行光谱和空间分离的信噪比抑制策略。基于伪逆的图像重建方案表明，当临界焦散线和观测 SNR 足够大时，可从爱因斯坦环的\textit{单次}测量直接重建类地源。在这种安排下，任务不需要多个望远镜或导航对称性破缺，从而能够连续监测其他行星的大气成分和动态。