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对全球星载激光雷达的极低地球轨道 (VLEO) 进行调查
摘要 极低地球轨道 (VLEO) 已被提议作为一种有益的太空任务模式，因为它们倾向于提高仪器的空间分辨率并降低单位质量的发射成本。然而，对于目视仪器来说，这些好处是以仪器扫描宽度减小为代价的。这种减少导致地球上某些区域的重访时间更长，实现全球覆盖的时间也更长。相反，光检测和测距 (激光雷达) 作为一种主动遥感技术，由于信噪比的提高，可以从较低海拔的较大扫描宽度中受益。对这种关系的研究表明，激光雷达扫描宽度与海拔的平方成反比，因此，提供所需激光雷达覆盖所需的航天器数量也与海拔的平方成反比。对合适推进系统的研究表明，尽管推进剂质量和维持轨道所需的推进器数量随着海拔的降低而增加，但由于所需航天器数量较少，整个系统的质量以及发射成本通常会随着海拔的降低而降低。对于给定的任务、航天器平台和推进系统，可以确定一个 VLEO 高度，从而实现最低的总任务成本。
2204.pdf
简介：地球到时间的居住能力为大多数与超球星研究有关的天体生物学研究提供了基础。鉴于在过去的3个以上的大部分时间里，地球都有可居住的条件，这是一个声音原理。但是，地球过去有一些时期的居住时间。末端二叠纪（250 Ma）是这样一个时期，据估计，陆地上所有寿命的90％，海洋中的80％灭绝了。目前，地球处于一个名为Pangea的超大陆状态，地球表现出较高的温室气体浓度（GHG），最终导致了灭绝事件。在另外250个Myr地球中，预计将处于类似的超大陆状态，这可能表现为我们称为Aurica [1]的低纬度超大陆。温室气显然是不受限制的，但是太阳的发光度将增加约3％。我们探讨了这两种情况与时间段之间的相似性和可能的差异，这些时间段可能接近适合未来几乎3 Gyr的条件的结束[2,3]。这种情况对于在附近恒星周围发现类似地球的陆地行星发现的外球星气预测的可能最终成员限制很重要。
天文学中的AI
摘要：本研究论文研究了人工智能（AI）对天文学领域，革命性数据分析，天体对象分类，系外行星发现和实时观察的变革影响。在过去的十年中，天文学家利用了人工智能技术的力量，包括机器学习，深度学习和数据挖掘，以前所未有的方式探索宇宙。本文的第一部分研究了AI如何显着增强了天文学的数据处理和分析功能。AI算法有效地从地面望远镜和空间任务中处理大量的观察数据，使天文学家能够识别天体对象并检测隐藏在复杂数据集中的微妙信号。此外，AI与自适应光学系统的整合增强了观察质量，增强了对遥远星系和外部球星的研究。继续前进，本文讨论了AI驱动的分类模型如何根据其独特特征对恒星，星系和其他天文实体进行分类。这些进步加快了编目过程，并能够识别稀有和新颖的天文现象，从而促进了宇宙的全面探索。此外，该研究还研究了AI如何促进外部球星的发现及其对潜在居住性的理解。基于AI的算法有效地分析了光曲线和径向速度数据，从而从广泛的调查中检测到了外部行星。关键字：人工智能此外，AI驱动的大气建模提供了对这些遥远世界的可居住性潜力的宝贵见解，扩大了寻找外星生命的搜索。宇宙事件的发现，例如超新星，伽马射线爆发和重力波源。
建模LHS 1140
上下文。宇宙射线（CR）通量以及进入系外星的大气的氢通量可以改变所述大气的组成。在这里，我们在大气上方呈现CR和氢通量。为此，我们研究了3D多流体洋化型 - drodynalnic（MHD）的天文合间结构。目标。我们旨在使用四种不同的模型：流体动力（HD）和理想的MHD单流体模型以及两种情况下的多流体模型，包括来自室内介质的中性氢气流（ISM），包括流体动力（HD）和理想的MHD单流体模型以及多流体模型（ISM）。在多流体模型中的Cr通量和系外环境中的电离速率也显示出来。方法。使用3D Cronos代码对天然圈进行建模，而LHS 1140B处的CR通量是使用1D和3D随机银河CR（GCR）调制代码计算的。最后，使用ATRIS代码估算大气电离和辐射剂量。结果。表明，终止（TS）的3D多流体位置与3D理想单点流体HD病例中的3D多流体位置明显不同。cr通量与使用3D调制代码计算的方法完全不同，并在所讨论的系外行星上显示了本质上未调制的频谱。利用这些光谱，得出了LHS 1140 B大气中的电离速率和辐射暴露。结论。表明，多流体MHD TS距离与其他模型的距离明显不同，尤其是基于理想的单流体HD的分析方法。必须从3D多流体MHD模型中取出TS，Astropause和Bow震动距离，以正确确定CR通量。此外，由于天体微小，外部球星被淹没在ISM的中性氢气中，这将影响超球星的气氛。对于避免对GCR强度的不切实际估计，也必须使用3D进行GCR调制的3D方法。由于大气化学过程，因此，传播光谱特征和生物签名信息的推导很大程度上取决于大气电离，我们的结果强调，可靠的GCR诱导的背景辐射信息是强制性的，尤其是对于LHS 1140.
国家5空间摘要表
碎片。月亮的天然卫星，它绕着行星绕着一个大的热气体绕着核融合并发出电磁辐射。太阳在太阳系小行星中心的星星绕着不符合行星标准太阳系的阳光的物体太阳系是一个中央恒星，由行星外球星绕的太阳系外的行星绕着我们的太阳系外，它绕着星星旋转着星形星系，这是一个重力的星星群体，恒星，气体和尘埃云云。宇宙由许多由空白空间隔开的星系组成。请注意，您在空间上并不失重。ISS高度的重力场强度约为。8.7 N Kg -1。 当您不断掉下来时，您会感到失重，没有反应力将您推动。 宇航员在长途旅行上失去骨密度，必须运动（但不要举重！） 为防止这种情况，例如划船机，电阻带。8.7 N Kg -1。当您不断掉下来时，您会感到失重，没有反应力将您推动。宇航员在长途旅行上失去骨密度，必须运动（但不要举重！）为防止这种情况，例如划船机，电阻带。
生物圈对停滞的行星的宜居时间盆地的影响及其对大气光谱的影响
依赖温度的生物生产力控制硅酸盐风化，从而扩展了地球的潜在宜居时间。模型和理论考虑表明，地球样系外行星上的失控温室通常伴随着大气中的H 2 O和CO 2的急剧增加，这可能会随着即将到来的空间望远镜的生成而观察到。如果活性生物圈与地球类似地扩展了外部行星的可居住时间潘，则观察可居住区内边缘附近的系外行星的大气光谱可以使人深入了解地球是否居住。在这里，我们为地球状停滞的行星探索了这个想法。我们发现，尽管地幔减少，但表面生物圈将行星的可居住时间延伸约1 Gyr，对于更多的氧化条件，生物学上增强的风化速率越来越多，通过将CO 2的CO 2的供应率提高到大气中。从观察上，在宜居区的内边缘附近的大气CO 2中所产生的差异在具有活跃风化的生物行星和经历了失控的温室的生物行星之间可以区分。在有效的水文循环中，提高的生物生产力也导致JWST可观察到的CH 4生物签名。随着行星无法居住，H 2 O红外吸收带占主导地位，但是4.3- µm CO 2带仍然是CO 2丰度的清晰窗口。总而言之，虽然生命对碳酸盐 - 硅酸盐循环的作用在类似地球的停滞范围的大气谱中留下了记录，但尤其需要未来的工作才能确定构造状态和外部球星的组成，并推动下一代空间望远镜的发展。
岩石系外行星及其宿主星之间的难治性元素丰度的定量相关性
上下文。恒星元素丰度通常用于通过假设行星对主要耐火元件的相对丰度（Fe，Mg和Si）的相对丰度与宿主恒星相似，从而限制了岩石系外行星的内部。最近，在低质量行星及其宿主星的组成中发现了非对一的相关性。因此，进一步探索较大岩石系外行星样本的相关性是引起极大的兴趣。目标。我们专注于大量的岩石系外行星，并计算其大量元素丰度比。我们通过比较这些难治性元件的丰度比分析了岩石系外行星及其宿主星之间的定量相关性。方法。岩石系外行星的内部被认为是带有硅酸盐地幔的富铁芯。，我们使用贝叶斯统计方法从其测得的质量和半径上限制了岩石系外行星的大量组成。然后，我们使用正交距离回归（ODR）来表征岩石系外行星及其宿主星之间的组成相关性。结果。一些岩石外球星人被证明具有高铁质量的馏分，因此可能具有富含铁的超核。我们发现岩石系外行星的铁含量取决于其宿主星的金属性[Fe/H]。围绕较高金属恒星形成的行星通常跨越更大的铁质量，从而允许更高的铁含量。结果表明，大多数岩石行星相对于初始的原球盘更富含铁。此外，我们直接将岩石系外行星的铁质量分数与从其宿主恒星的难治性元素丰度比推导的铁质级分。
在温暖，水丰富的气氛中生物签名的可检测性
上下文。在阳光恒星的宜居区内温暖的岩石外球星是当前和将来的任务的青睐目标。the-Ory表示这些行星在形成时可能会湿润，并且可以居住足够长的时间来发展。但是，目前尚不清楚这些世界上的早期海洋在多大程度上会影响潜在的生物签名的反应。目标。在这项工作中，我们测试了在计划中的生命任务框架内，在温暖，水丰富的大气中生物签名的气候化学响应，维护和可检测性。方法。我们使用耦合的气候化学柱模型1d terra来模拟地球上的行星参数和进化，在与太阳不同的距离下，行星大气的组成。，我们以10％的步骤将传入的启发提高了50％，对应于1.00至0.82 au的轨道。在表面上使用和没有现代地球的生物量通量进行。 使用大蒜辐射转移模型产生所有模拟的理论发射光谱。 然后使用 Lifesim向这些光谱的观察添加噪声并模拟观察结果，以评估如何区分地球样行星的生物和非生物气氛。 结果。 增加的启动导致地表水蒸气压力从0.01 bar（1.31％，s = 1.0）升至0.61 bar（34.72％，s = 1.5）。 在生物情景中，臭氧层生存，因为氧化物与氮氧化物的氧化物反应阻止了净臭氧化学水槽的增加。。使用大蒜辐射转移模型产生所有模拟的理论发射光谱。Lifesim向这些光谱的观察添加噪声并模拟观察结果，以评估如何区分地球样行星的生物和非生物气氛。结果。增加的启动导致地表水蒸气压力从0.01 bar（1.31％，s = 1.0）升至0.61 bar（34.72％，s = 1.5）。在生物情景中，臭氧层生存，因为氧化物与氮氧化物的氧化物反应阻止了净臭氧化学水槽的增加。的甲烷大大降低了，比地球高20％的强化。使用Lifesim进行的合成观测，假设孔径为2.0 m，并且解决功率为R = 50，表明臭氧特征在9.6 µm处的臭氧特征可靠地可靠地指向10 parsecs中的系统的O 2的地球样生物圈表面通量。由于H 2 O轮廓不同而导致的大气温度结构的差异也使观测值在15.0 µm处可以可靠地识别CH 4表面通量等于地球生物圈的行星。将光圈增加到3.5 m，并将仪器吞吐量增加到15％，将此范围增加到22.5 PC。