• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Imaging jätte exoplaneter runt närliggande stjärnor

    Mätt milstolpe kontraster för HLC (mitten) och SPC (vänster) i en vakuum testbädd 2015, där milstolpens målkontrast på 10-8 genomsnitt i det mörka hålet (de ringformade och kilformade områdena, ) uppnåddes för båda koronagraferna, som planerat och enligt schemat. Upphovsman:NASA

    Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) är den högst rankade rekommendationen för ett stort rymduppdrag i NRC 2010 dekadalundersökning, Nya världar, New Horizons (NWNH) i astronomi och astrofysik. WFIRST coronagraph instrument (CGI) kommer att bli det första högkontrastiga stjärnkoronagraf i rymden. Det kommer att göra det möjligt för WFIRST att svara på NWNH:s mål genom att direkt avbilda och spektralt karakterisera jätte exoplaneter som liknar Neptunus och Jupiter, och möjligen till och med superjordar (extrasolära planeter med en massa högre än jordens men lägre än vårt solsystems isjättar, Neptunus och Uranus), runt närliggande stjärnor. WFIRST CGI innehåller både en Shaped Pupil Coronagraph (SPC) och en Hybrid Lyot Coronagraph (HLC). Alla tre av WFIRSTs milstolpar för CGI -teknik för 2015 klarades framgångsrikt.

    Först, HLC visade en rå kontrast (fläck/stjärnintensitetsförhållande) på 10-8, med ett 10% bandbreddsfilter i synligt ljus (550 nm), i en statisk miljö. Andra, produktresumén uppnådde samma milstolpe under samma förhållanden. För både HLC och SPC, figuren ovan visar utmärkt genomsnittlig kontrast (blågrön) över större delen av synfältet, och lätt svängning (röd) vid den inre och yttre radien, som förväntat. Den tredje milstolpen uppnåddes när delsystemet Low Order Wavefront Sensing and Control (LOWFS) uppnådde sitt mål att ge avkänning av pekskakor och kontroll på 0,4 milli-bågsekunders rootmean-kvadrat (RMS) nivå, som kommer att hålla en målstjärna tillräckligt centrerad på coronagraph-stjärnblockerande mask, när WFIRST -teleskopet upplever pekande drift och skakningar.

    Med uppnåendet av dessa milstolpar, NASA är ett stort steg närmare att vara säker på att WFIRST direkt kan avbilda planeter och dammskivor runt närliggande stjärnor. Det finns minst 15 exoplaneter med radiell hastighet som båda koronagraferna kommer att kunna avbilda i sina mörka hålsområden, på några timmars integrationstid vardera. WFIRST -koronagrafen gör det möjligt för forskare att se dessa exoplaneter direkt för första gången, och bilderna kommer att vara i sina riktiga färger (med några av de andra färgfiltren i CGI). En simulering visas i figuren på sidan 9, där den blockerade stjärnan är dold inuti ringen; en planet ses vid femtiden, och stjärnan antas inte ha något stjärndamm runt sig (vänster) eller ett starkt dammmoln (höger).

    Elevplan-reflekterande mask för produktresumén, 24 mm diameter, svart kisel på spegeln (vänster). Reflekterande bildmask för säkerhetskopieringsteknik Fasinducerad amplitudApodiseringskomplexmask Coronagraph (PIAA-CMC) coronagraph, 155 μm diameter, upphöjda element på kisel (i mitten). Sändningsmask för bildplan för HLC, 100 μm diameter, upphöjt dielektrikum och metall på glas (höger). Alla masker tillverkades i Micro-Devices Lab (MDL) vid Jet Propulsion Laboratory (JPL).

    WFIRST slutförde framgångsrikt sin Mission Concept Review i december 2015, som förberedelse för sin fas A-start januari följande (vilket också var framgångsrikt). CGI baseras som ett teknikdemonstrationsinstrument på WFIRST; det driver inte uppdragskrav utöver de som krävs för Wide Field Instrument. Dock, med ett år av tilldelad observationstid av ett sexårigt uppdrag, NASA förväntar sig att den kommer att uppnå genombrottsvetenskap, och kommer att demonstrera viktiga teknikelement för uppföljningsuppdrag, varav den nästa kan syfta till att hitta beboeliga jordliknande planeter runt närliggande stjärnor.

    Simulering av förväntad bild med CGI på WFIRST av en planet (vid cirka 5 -tiden) med nozodiacal dammmoln (vänster) och med ett zodiacal dammmoln (höger). Upphovsman:NASA




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com