星罩的最大化系外地球候选产额

未来直接成像和表征潜在类地行星的任务的设计和规模将在一定程度上受到此类行星预期产额的影响。最近通过创建针对类地双胞胎探测和表征优化的观测计划来增加估计产额的努力，仅专注于日冕仪仪器；基于星罩(starshade)的任务可受益于类似分析。在此我们探索在燃料和时间的限制资源下如何优先安排星罩观测，给出估计燃料使用的解析表达式，并提供最大化星罩产额的高效数值技术。我们实现了这些技术以创建星罩的近似设计参考任务代码，并用该代码研究对于单星罩任务，系外地球候选产额如何响应任务、仪器和天体物理参数的变化。我们发现星罩任务在燃料限制和曝光时间限制体制之间的某处运行最有效，因此与日冕仪相比，对测光噪声源以及控制光子收集率的参数较不敏感。我们给出了星罩的乐观产额曲线，假设我们优化的观测计划可调度且未来星罩不受推力限制。给定这些产额曲线，探测和表征数十个系外地球候选者需要多个星罩或 eta_Earth > ~0.3。