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照亮大型空间望远镜:因微小撞击引起的主镜损伤导致的散射光建模

地球与行星天体物理 2025-12-12 v1 天体物理仪器与方法

摘要

旨在探测和表征围绕类似太阳的恒星上类地行星大气的大型空间望远镜需要前所未有的对比度和稳定性。然而,由于微小撞击导致的主镜损伤将为矢量、随时间变化的散射光源提供,可能显著延长曝光时间并降低预期的科学产出。为更好地量化散射光的影响并为可居住世界望远镜任务设计过程提供指导,我们present了不同微小撞击损伤情景下的散射光估计,并据此寻找预期科学产出下降(即预期检测到类地行星候选者数量)的预期值。我们发现,因微小撞击损伤导致的散射光在某些情况下可能显著降低产出,降幅可达 30%--60%,但仍存在显著不确定性,主要源于对最大预期撞击能量以及撞击能量与预期陷石尺寸之间关系的未知数。微小撞击因此需要进一步探索,因为其有潜力降低科学产出,并推动减轻策略、望远镜设计选择以及观测优先事项选择的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.10915,
  title  = {Shedding Light on Large Space-Based Telescopes: Modeling Stray Light due to Primary Mirror Damage from Micrometeoroid Impacts},
  author = {Megan T. Gialluca and Jonathan W. Arenberg and Chris Stark and Blake Shepherd and Victoria S. Meadows and Aki Roberge and Tyler D. Robinson and Robert Podgurski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10915},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for Publication in SPIE JATIS Special Section: "Habitable Worlds Observatory Pre-Formulation Science, Architecture Concepts, and Technology Maturation"