系外行星研究与宜居世界搜寻中的关键技术挑战
天体物理仪器与方法
2018-03-14 v1 地球与行星天体物理
摘要
为支持国家科学院的系外行星科学战略,本白皮书概述了研究银河系中世界多样性及搜寻宜居行星的关键技术挑战。对太阳系外宜居行星的观测需要能够测量(1)其大气中气体的光谱特征(其中一些可能具有生物起源)以及(2)行星质量的技术。技术差距必须在许多领域弥合。在某些情况下,性能要求距当前最先进水平还差1-2个数量级。这些技术差距存在于以下领域:星光抑制(用于反射或发射光谱;日冕仪或星罩、对比度稳定性、探测器灵敏度、集光面积、光谱灵敏度、恒星径向运动灵敏度以及恒星切向运动灵敏度)。通过NASA系外行星探测计划(ExEP)年度技术筛选与优先级排序流程并与更广泛的系外行星科学技术界协作,确定了推进以弥合这些差距的技术。详情见年度ExEP技术计划附录。着眼于更遥远的未来,所需单孔径太空望远镜的尺寸即使折叠后也可能超出当前发射能力,这提示应研究在轨组装方法。此外,可能需要对候选宜居世界进行中红外光谱观测,以排除在较短波长观测到的假阳性并提供支持证据。因此,单孔径望远镜可能被证明大得不切实际,而可能需要空间干涉测量,正如NASA 30年路线图《持久探索,无畏愿景》中所指出的。
引用
@article{arxiv.1803.04457,
title = {Key Technology Challenges for the Study of Exoplanets and the Search for Habitable Worlds},
author = {Brendan Crill and Nick Siegler and Shawn Domagal-Goldman and Eric Mamajek and Karl Stapelfeldt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04457},
year = {2018}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1801.07811