平流层气球作为下一代大型远红外天文台的平台

需要大尺寸物理仪器和/或大量低温剂的观测——高空间分辨率远红外（FIR）天文学即为一例——目前从太空实施仍面临技术限制。角分辨率和可用的观测能力尤其受到影响。基于气球的平台有望补充现有的观测能力，以相对较小的代价部署相对较大的望远镜，并具备其他优势，例如可定期补充低温剂以及更换和/或更新仪器。计划的欧洲平流层气球天文台（ESBO）旨在长期提供这些额外的大口径 FIR 能力，超越 Herschel 的空间分辨率。该计划侧重于执行定期飞行的可重复使用平台，以及一种为研究人员提供基于提案的观测访问的运行概念。由此，它旨在波长区域、空间分辨率能力和测光稳定性方面对其他机载、地基和天基天文台形成补充。虽然 FIR 能力是主要的长期目标，ESBO 在此过程中也将惠及其他波长波段。在 ESBO 设计研究（ESBO DS）内，正在建造一个携带 0.5 米望远镜用于紫外和可见光观测的原型平台，并正在研究用于下一代 FIR 望远镜的平台概念。UV/VIS 原型平台的飞行预计在 2021 年。在本文中，我们将概述大口径基于气球的 FIR 天文台的科学与技术动机，以及 ESBO DS 实现此类基础设施的方法。其次，我们将介绍 0.5 米 UV/VIS 平台的技术动机、科学案例和仪器配置。