消零干涉测量：外黄道尘埃云对未来寻生太空任务性能的影响

地面视向速度巡天和空间凌星巡天首次探测到邻近恒星周围的类地行星。这一里程碑为确定能够直接探测这些行星光线的任务开辟了道路，其中识别生物标志物是主要目标之一。在这方面，欧空局和美国国家航空航天局均已将消零干涉测量确定为最有前景的技术之一。然而，研究遥远行星的能力将取决于目标恒星周围的外黄道尘埃云。本文评估了外黄道尘埃云对采用 Emma X 阵列构型的红外消零干涉仪性能的影响。对于采用 2 米孔径望远镜的标称任务架构，我们发现，为了在任务周期内巡天至少 150 个目标，可以容忍密度约为太阳黄道尘埃云 100 倍的点对称外黄道尘埃盘。考虑由一颗在 1 AU 轨道上绕类太阳恒星运行的类地行星所产生的模拟共振结构，我们表明，对于正面朝向的系统，可容忍的行星探测尘埃密度降至约太阳黄道密度的 15 倍，并随尘埃盘倾角增大而降低。本研究中得出的可容忍外黄道尘埃密度上限应被视为相当悲观的估计，但仍为我们需要达到的外黄道尘埃盘典型灵敏度提供了一个现实的估算，以便为未来类地行星表征任务的科学计划做准备。