星罩交会：系外行星探测灵敏度与观测策略
天体物理仪器与方法
2021-01-06 v1 地球与行星天体物理
摘要
发射一个星罩与南希·格雷斯·罗曼空间望远镜交会，将在未来十年中首次提供直接成像邻近类太阳恒星宜居带的机会。关于此类任务的科学性与可行性的报告最近已作为探测任务研究概念提交给 NASA。该概念的核心目标是确定最近的类太阳恒星宜居带中是否存在类地系外行星，以及其大气中是否含有生物标志气体。借助该望远镜提供的灵敏度，可以测量最近类太阳恒星周围黄道尘埃盘的亮度，并确定这些盘的数量与我们自身的情况相比如何。此外，可以瞄准已知的气态巨行星系外行星以测量其大气金属丰度，从而确定其与行星质量的相关性是否遵循太阳系中观测到的趋势以及系外行星凌星光谱数据所暗示的趋势。在本文中，我们提供了用于估算罗曼望远镜配合星罩灵敏度的计算细节，并描述了用于进行这些计算的公开可用的基于 Python 的源代码。鉴于罗曼望远镜的固定能力以及星罩固有的受限观测窗口，我们计算了组合观测站探测这三类目标的灵敏度，并提出了一种总体观测策略，使我们能够实现这些目标。
引用
@article{arxiv.2101.01272,
title = {Starshade Rendezvous: Exoplanet Sensitivity and Observing Strategy},
author = {Andrew Romero-Wolf and Geoffrey Bryden and Sara Seager and N. Jeremy Kasdin and Jeff Booth and Matt Greenhouse and Doug Lisman and Bruce Macintosh and Stuart Shaklan and Melissa Vess and Steve Warwick and David Webb and John Ziemer and Andrew Gray and Michael Hughes and Greg Agnes and Jonathan W. Arenberg and S. Case Bradford and Michael Fong and Jennifer Gregory and Steve Matousek and Jason Rhodes and Phil Willems and Simone D'Amico and John Debes and Shawn Domagal-Goldman and Sergi Hildebrandt and Renyu Hu and Alina Kiessling and Nikole Lewis and Maxime Rizzo and Aki Roberge and Tyler Robinson and Leslie Rogers and Dmitry Savransky and Chris Stark},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01272},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in the Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems (JATIS)