用于直接成像半人马座阿尔法星宜居带的太空望远镜设计
天体物理仪器与方法
2016-01-20 v1
摘要
直接成像并识别近邻恒星周围宜居带（HZ）内类地行星的科学兴趣正推动专用直接成像任务的设计，如 ACESAT、EXO-C、EXO-S 和 AFTA-C。半人马座 A 和 B 宜居带的内边缘分别位于异常大的角距离 0.7 和 0.4 角秒处。这使得使用 0.3 米级望远镜对该系统进行直接成像成为可能。成像地球亮度行星需要约 1e-10 的对比度比。所有行星的低分辨率（5 波段）光谱将允许确定大气的存在与数量。该恒星系统配置非常适合一种专用的小型稳定太空望远镜，其可实现高对比度但分辨率有限。本文描述了一种创新的仪器设计和任务概念，基于全碳化硅离轴望远镜，其中嵌入了相位诱导振幅切趾日冕仪（Phase Induce Amplitude Apodization coronagraph）。该架构最大化了稳定性和通量。实现了多星波前算法以驱动变形镜，同时控制来自轴上星和双星伴星衍射的光。仪器具有焦平面遮光器，将星光拒斥进入高精度指向控制相机。最后，我们利用轨道差分成像（ODI）后处理方法，该方法利用高度稳定的环境（地球拖尾轨道）和跨越 2 年的连续图像序列，将后处理中的最终噪声基底降低到 2e-11 水平，从而实现高置信度且至少 90% 完备性的类地行星探测。
引用
@article{arxiv.1510.02489,
title = {Space telescope design to directly image the habitable zone of Alpha Centauri},
author = {Eduardo Bendek and Ruslan Belikov and Julien Lozi and Sandrine Thomas and Jared Males and Sasha Weston and Michael McElwain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02489},
year = {2016}
}
备注
Presented at SPIE Optics and Photonics 2015