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利用月球轨道上的单天线重建各向异性超长波光谱

星系天体物理 2025-11-04 v2

摘要

超长波天空(ν30\nu\lesssim 30 MHz)在很大程度上仍未被探索,因为电磁波在地球上被电离层严重吸收和扭曲。月球背面,无论是在月球轨道上还是在月球表面,都是该波段观测的理想地点,而即将到来的月基干涉仪将获得多频率高分辨率天空图。利用月球对天空的掩食以及天线主波束响应的各向异性,我们提出了一种新方法,仅使用月球轨道上的一根天线即可重建天空中多个方向的超长波光谱形状。我们将该方法应用于拟议的“发现最长波长天空”(DSL)项目的九颗子卫星之一上的一根天线。使用一根偶极子天线在 1 - 30 MHz 之间的模拟观测数据,我们发现天空中不同区域的光谱可以很好地重建,并且可以从重建的光谱中推导出每个区域的自由-自由吸收特征。这项工作证明了在月球轨道上利用非常有限的仪器设备重建各向异性超长波光谱的可行性,且相关技术已经成熟。它扩展了此类卫星的应用,即从超长波天空中吸收特征的分布揭示银河系星际介质中自由电子的分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.08481,
  title  = {Reconstructing the Anisotropic Ultra-long Wavelength Spectra using a Single Antenna on Lunar-orbit},
  author = {Qige Ao and Furen Deng and Yidong Xu and Bin Yue and Huanyuan Shan and Xuelei Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08481},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 10 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ