星-行星活动研究立方星（SPARCS）：确定行星宜居性的输入参数
天体物理仪器与方法
2022-11-14 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
银河系中七百五十亿颗低质量恒星在其宜居带（HZ）内至少宿主一颗小行星。行星所接收的恒星紫外（UV）辐射强且高度可变，对大气逃逸、成分及宜居性产生影响。SPARCS 是一项由 NASA 资助的任务，旨在通过观测 10 至 20 颗低质量恒星数天时间，同时在两个紫外波段（153–171 nm 与 260–300 nm）表征其宁静与耀发紫外辐射。SPARCS 的太阳同步晨昏轨道可实现长时间不间断观测，对某些目标可达数十天。有效载荷包括一台 10 cm 级望远镜、二向色元件、紫外探测器及相关电子学、热控系统以及星上处理器。有效载荷搭载于 Blue Canyon Technologies 的 6U CubeSat。SPARCS 承载多项对其他任务具有广泛适用性的技术创新。有效载荷演示了“二维掺杂”（即 delta 掺杂与超晶格掺杂）探测器及探测器集成金属介质滤光片在太空中的应用。该探测器技术相较 NASA 的 GALEX 探测器提供约 5 倍量子效率。此外，SPARCS 的有效载荷处理器提供动态曝光控制，自动调整曝光时间以避免耀发饱和并对最强恒星耀发进行时间分辨。简易被动冷却系统将探测器温度维持在 238K 以下以最小化暗电流。航天器总线提供小于 6" 的指向抖动，将平场误差、暗电流与读出噪声的影响降至最低。所有这些要素使立方星平台能够开展具竞争力的天体物理科学。SPARCS 目前处于最终设计与制造阶段（NASA 语境下的 C 阶段）。它将于 2024 年发射，主要科学任务为期一年。
引用
@article{arxiv.2211.05897,
title = {The Star-Planet Activity Research CubeSat (SPARCS): Determining Inputs to Planetary Habitability},
author = {David R. Ardila and Evgenya Shkolnik and Paul Scowen and Daniel Jacobs and Dawn Gregory and Travis Barman and Christopher Basset and Judd Bowman and Samuel Cheng and Jonathan Gamaut and Logan Jensen and April Jewell and Mary Knapp and Matthew Kolopanis and Joseph Llama and R. O. Parke Loyd and Victoria Meadows and Shouleh Nikzad and Sara Peacock and Tahina Ramiaramanantsoa and Nathaniel Struebel and Mark Swain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05897},
year = {2022}
}
备注
Presented at the 73rd International Astronautical Congress, 18-22 September 2022, Paris, France