单孔径远红外（SAFIR）天文台任务概念

单孔径远红外（SAFIR）天文台的科学目标由以下事实驱动：宇宙中几乎所有现象的最早阶段都被由冷却尘埃和气体造成的吸收以及强烈发射的远红外和亚毫米波遮蔽。过去数年间，人们日益认识到该波段对解决基础天文学问题的关键作用，从 cosmological questions 到理解我们太阳系形成的过程。随着詹姆斯·韦伯太空望远镜以及探测器技术突破的结合，大型远红外望远镜在空间中的开发变得更加可行。我们发展了一项针对SAFIR的初步但全面的任务概念，将其作为一台10米级的远红外和亚毫米观测天文台，计划在本十年后期开始开发，以满足上述需求。其Operating temperature（<4K）和仪器配置将优化，以在远红外实现自然天空混淆极限，并在至少40微米尺度下实现衍射极限性能。这将使其对Spitzer或Herschel的点源灵敏度提升数个数量级，拥有更细的角分辨率，使其能够对早期宇宙中单个星系进行成像和光谱研究。我们考虑了SAFIR任务的许多方面，包括望远镜技术、探测器需求与技术、制冷方法及必需的技术发展、姿态与指向、动力系统、运载火箭以及任务运行。最具挑战性的要求是望远镜的Operating temperature和口径大小，以及探测阵列的开发。