对感兴趣的目标(无论是轴外点源伴星还是扩展源内的单个空间分辨率元件)进行 CGI 线性偏振分数测量,都会受到不同杂散效应的困扰,需要通过设计进行校准或最小化。仪器偏振效应由端到端光学系统穆勒矩阵 (MM) 描述,如图 1 所示。穆勒矩阵描述了整个光学系统如何将非偏振光转换为偏振光,并修改源线性偏振分数及其方向。假设目标圆偏振分数可忽略不计(Vsky=0,对于所考虑的目标而言,这是一个有效的假设),并且鉴于罗马日冕仪仅测量线性偏振分数,必须确定 9 个 MM 系数才能将观测到的斯托克斯矢量转换为源真实斯托克斯矢量及其线性偏振分数的估计值。
美国宇航局正在着手一项雄心勃勃的计划,以开发宜居世界天文台 (HWO) 旗舰项目,以执行转换天体物理学,以及直接拍摄大约 25 颗可能与地球相似的行星的图像并通过光谱分析它们是否存在生命迹象。这项任务由 Astro2020 推荐,它还推荐了一种新的旗舰制定方法,该方法基于增加早期、前阶段 A 交易和技术成熟的范围和深度。HWO 任务的一项关键能力是抑制星光。为了为未来的架构交易提供信息,有必要调查广泛的候选技术,从相对成熟的技术(例如 LUVOIR 和 HabEx 报告中描述的技术)到相对较新的和新兴的技术,这些技术可能会带来突破性的性能。在本文中,我们总结了由美国宇航局的系外行星外显子计划 (ExEP) 资助的一项工作,该工作旨在调查 HWO 的潜在日冕仪选项。具体来说,我们的结果包括:(1)一个来自世界各地日冕仪社区的不同日冕仪设计的数据库,这些设计可能与 HWO 兼容;(2)评估标准,例如预期任务收益和在阶段 A 之前成熟到 TRL 5 的可行性;(3)一个统一的建模管道,用于处理来自 (1) 的设计并输出来自 (2) 的任何机器可计算标准的值;(4)设计成熟度的评估,以及其他机器无法计算的标准;(5)一个表格,展示设计和我们结果的执行摘要。虽然本次调查不负责对不同的日冕仪设计进行筛选或优先排序,但其成果旨在促进未来的 HWO 贸易研究。
1 加州理工学院喷气推进实验室,4800 Oak Grove Drive,帕萨迪纳,CA 91109,美国 2 Tellus1 Scientific,亨茨维尔,AL 35899,美国 3 亚利桑那大学天文系和斯图尔特天文台,933 N. Cherry Ave.,图森,AZ 85719,美国 4 斯坦福大学,382 Via Pueblo Mall,物理系,斯坦福,CA 94305-4060,美国 5 戈达德太空飞行中心,8800 Greenbelt Rd,格林贝尔特,MD 20771,美国 6 艾姆斯研究中心,PO Box 1,莫菲特菲尔德,CA 94035-1000,美国 7 欧洲南方天文台,Alonso de C´ordova 3107,维塔库拉,圣地亚哥,智利 8 太空望远镜科学研究所,3700 圣马丁9 太空望远镜科学研究所,史蒂文·穆勒大楼,3700 San Martin Drive,巴尔的摩,马里兰州 21218,美国 10 普林斯顿大学,新泽西州普林斯顿 08544,美国 11 IPAC,MC 314-6,加州理工学院,加利福尼亚州帕萨迪纳,91125
南希·格雷斯·罗曼太空望远镜上的日冕仪 (CGI) 将通过直接成像木星大小的行星和碎片盘,展示从太空进行可见光系外行星成像和光谱分析所需的高对比度技术。这次太空体验是朝着未来更大规模任务迈出的关键一步,这些任务的目标是直接成像附近恒星宜居带中的类地行星。本文概述了当前的仪器设计和要求,重点介绍了正在演示的关键硬件、算法和操作。我们还介绍了由这些功能实现的几个系外行星和恒星周围盘科学案例。一个通过竞争选拔的社区参与计划团队将成为技术演示的一个组成部分,如果仪器性能允许,他们可以在初始技术演示之外进行额外的 CGI 观测。
紧凑型日冕仪 (CCOR):该望远镜由海军研究实验室 (NRL) 开发,将用于观察日冕并探测日冕物质抛射 (CME) 和其他结构。CCOR-1 将搭载在 GOES-U 卫星上,而几乎相同的 CCOR-2 将搭载在 SWFO-L1 上。
- 望远镜(L3Harris):主镜和次镜已重新设计、抛光和镀膜; - 日冕仪中继光学元件已抛光和镀膜 - 广角仪器(GSFC/Ball) - 通过 WFI CDR - 已完成 ETU 马赛克板上所有 18 个工程测试单元(ETU)传感器芯片组件(SCA)的安装和对准 - 18 个飞行候选 SCA 中有 17 个在手 - 添加了新的 F213 滤光片(1.95-2.3)微米 - 现在具有覆盖镜子/探测器支持的整个光谱范围的成像滤光片
TIMED/SABER 观测所需的 OH Meinel 波段发射产生途径 PI:Konstantinos Kalogerakis,SRI International 22-HTIDS22-0008 实验室中种子阿尔文波参数衰减不稳定性缩放研究 PI:Feiyu Li,新墨西哥州联盟 22-HTIDS22-0019 戈达德微型日冕仪 PI:Jeffrey Newmark,NASA GSFC 22-HTIDS22-0004 太阳中子跟踪仪(SONTRAC)后续 PI:Georgia de Nolfo,NASA GSFC 22-HTIDS22-0005 光片异常分辨率和碎片观测-神经形态(LARSDO-N) PI:Andrew Nicholas,NRL 22-HTIDS22-0006跨学科 HIRSL:莱曼阿尔法高分辨率光谱仪 PI:Majd Mayyasi,波士顿大学 22-HTIDS22-0007 测量地球电离层的等离子体参数和波 PI:Mihailo Martinovic,亚利桑那大学,图森 22-HTIDS22-0013