Laser and Radio Tracking for Planetary Science Missions - A Comparison
目前,行星飞行任务的跟踪数据主要包括无线电观测数据:距离变化率、距离和角位置。未来的行星任务可能会使用行星际激光测距(ILR)作为跟踪观测。双向ILR提供的距离数据比基于无线电的距离数据精确约2个数量级。然而,ILR不产生多普勒数据。在这篇文章中,我们比较了无线电多普勒和激光测距数据的相对强度,用于检索行星任务中感兴趣的参数,以澄清和量化ILR的科学案例,重点是大地测量观测值。我们首先提供了一个概述的近期可达到的质量ILR,在实现的可观察和用于处理测量的模型。随后,我们分析了无线电多普勒和激光测距测量在代表性的任务场景的灵敏度。我们使用的解析近似和数值分析的相对灵敏度的ILR和无线电多普勒观测更一般的情况下。我们表明,毫米精度范围正常点是可行的ILR,但毫米级的精度和稳定性是不可能达到的,由于仪器和模型误差的组合。ILR在观测特征周期大于0.33-1.65小时的数据特征方面具有优越性能的潜力。这表明多普勒跟踪通常仍将是行星飞行任务中重力场确定和航天器轨道确定的首选方法。激光测距数据,但是,被证明有一个显着的优势,从着陆器的旋转和潮汐特性的检索。同样,激光测距数据对于构建行星星历和改进太阳系引力测试也将是优越的。
2018-07-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Critical Laboratory Studies to Advance Planetary Science and Support Missions
行星科学和天体生物学的实验室研究旨在通过促进对塑造太阳系的基本过程的理论和实验研究来增进我们对太阳系的了解,实验室研究(实验和理论)对于解释观测和飞行任务数据至关重要,是新飞行任务概念以及仪器开发和校准的关键孵化器。它们还在确定太阳系天体的可居住性,增强我们对生命起源的理解以及寻找地球以外生命迹象方面发挥着至关重要的作用,这些都是天体生物学的关键要素。在这里,我们提出了一个行星科学领域的实验室研究是迫切需要的,特别是在未来十年的概述。这些领域包括行星和卫星的大气层、表面和内部,原始天体,如小行星、陨石、彗星和海王星外天体,以及生命迹象。生成与更好地理解这些环境中发生的物理,化学和生物过程相关的有针对性的实验和理论实验室数据至关重要。对于每一个领域,我们提出i)国家的最先进的实验室工作的简要概述,ii)的挑战,分析和解释数据集从任务和地面观测,并支持任务和概念的发展,和iii)高优先级的实验室研究的建议。
2020-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Prospects for localising Planet 9 with a future Uranus mission
本研究针对第九行星定位问题,提出利用未来天王星任务巡航期测距数据,通过蒙特卡洛-马尔可夫链方法评估其定位能力,证实该任务可实现高精度定位,兼具非天王星科学研究潜力。
2023-06-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Search for Extra-Terrestrial planets: The DARWIN mission - Target Stars and Array Architectures
DARWIN任务是一项基于调零干涉测量新技术的红外自由飞行干涉仪任务。它的主要目标是探测和描述其他类地行星的特征,分析它们的大气成分和维持生命的能力,正如我们所知道的那样。在欧洲航天局(ESA)的DARWIN团队内进行的这项博士工作解决了任务的两个关键方面。首先,已建立了达尔文目标星清单,其中包括对最终飞行任务设计至关重要的目标星样本特征,如光度、距离、光谱分类、恒星变异性、多重性、位置和恒星半径。根据行星演化理论和任务架构设定了各种限制条件。第二,根据干涉仪对波长的响应、可实现的调制效率、望远镜数量和星光抑制能力,对一些备选飞行任务结构进行了评价。该研究表明,与目前的基线配置相比,核心任务目标应该可以以较低的复杂程度实现。
2005-04-22 astro-ph astro-ph.EP astro-ph.IM
Predictive Rankings of the Probability for Temperate Terrestrial Worlds for the HWO ExEP Mission Star List
School of Earth and Space Exploration, Arizona State University(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院)
利用模拟行星系统,基于小行星和巨行星的分布,预测HWO ExEP任务星表中哪些恒星系统最可能拥有表面温度适宜生命的岩石行星,发现某些系统概率超过50%。
2026-06-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Synergy of Direct Imaging and Astrometry for Orbit Determination of exo-Earths
系外行星搜索的圣杯是系外地球,一个地球质量的行星,位于附近恒星周围的宜居带。质量是行星最重要的参数,只能通过观察恒星围绕行星-恒星质心的运动来测量。然而,一颗行星的单一图像并不能证明这颗行星的质量与地球相当,也不能证明它处于宜居带轨道上。然而,行星的轨道可以通过在多个时期拍摄行星的图像来测量,或者通过基于空间的天体测量在多个时期测量恒星的位置来测量。通过直接成像测量系外行星的轨道是复杂的,有许多因素:(1)内工作角(IWA);(2)取决于轨道相位的行星的视亮度;(3)多个行星的存在引起的混乱;和(4)行星-恒星的对比度。在本文中,我们解决了这个问题:“可以识别哪些恒星具有类地行星的先前天体测量任务是否可以显着提高对系外地球进行成像的任务的科学产量?“我们发现,掩星臭氧观测站(一个小型的外部掩星任务,不能测量光谱)可以确认约4到5倍的系外地球的轨道,如果一个天体测量任务在它之前,以确定哪些恒星有这样的行星。我们发现,在一个内部日冕的情况下,最近的~60颗恒星的调查可以做一个望远镜的一半大小,如果一个天体测量任务已经首先确定了存在的类地行星在宜居带,并测量其轨道参数。
2010-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Giant Planet Observations in NASA's Planetary Data System
虽然前往外太阳系的任务比前往内太阳系的任务少得多,但前往巨行星的航天器已经进行了广泛的基础调查,返回的数据继续重塑我们对这些复杂系统的理解,有时是在获得数据几十年后。这些数据保存在国家和国际行星科学档案中,可供查阅。对于美国航天局的所有行星飞行任务和仪器,数据可从美国航天局行星数据系统的科学学科节点获得。展望未来,PDS将成为来自几个即将到来的任务和衍生数据集的巨行星数据的主要储存库,以及为帮助解释已在PDS中存档的遥感巨行星数据而进行的支持研究。
2022-12-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
An Updated Study of Potential Targets for Ariel
Ariel已被选为ESA的M4任务,将于2028年发射,旨在描述大量不同的系外行星大气层,以深入了解我们银河系内的行星形成和演化。在这里,我们提出了一个研究阿里尔的能力,观察目前已知的系外行星和预测TESS的发现。我们使用Ariel辐射模型(ArielRad)来模拟仪器性能,发现其中约2000颗行星具有可以由Ariel表征的大气信号。这个潜在行星的列表包含了各种行星和恒星参数。从这些中,我们选择了一个示例任务参考样本(MRS),由1000个不同的行星组成,将在主要任务寿命内完成,这与以前的研究一致。我们还探索了对较小行星的大气层进行深入调查的任务能力,这些行星可能是富集的或次级的。地球大小的行星和大气层比H/He重的超级地球将更难用光谱观察。然而,通过研究观测约110个地球大小/超级地球所需的时间,我们发现Ariel可能具有对较小行星进行深入观测的能力。观察到的行星数量和类型之间的权衡将成为选择过程的关键部分,这份行星名单将随着新的系外行星发现而不断演变,取代预测的探测。Ariel目标清单将不断更新,MRS将重新选择,以确保在主要飞行任务期间所研究的行星种群的最大多样性。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Enhancing Science from Future Space Missions and Planetary Radar with the SKA
平方公里阵列(SKA 1)的第一阶段和完整的SKA都有可能大大增加未来天体物理学,太阳物理学,特别是行星任务的科学回报,主要是由于与现有或计划的航天器跟踪设施相比,更高的灵敏度(AEFF /TSEF)。虽然这不是传统的射电天文学,但它是SKA的大量投资与空间任务的更大投资之间产生生产协同作用的机会,以最大限度地提高回报社会的总科学价值。具体应用包括在关键任务阶段或航天器紧急情况下短期增加下行链路数据速率,实现基于低功率和小型天线的小型探测器的新任务概念,通过使用波束内校准器的VLBI相位参考进行高精度角度跟踪,以及扩大双基地行星雷达观测的范围和信噪比。未来使用更高频率(例如,32千兆赫和光学)的航天器通信将不会消除在较低的频率高灵敏度的需要。许多大气探测器和任何使用低增益天线的航天器需要低于几GHz的频率。SKA 1基线设计涵盖适用于某些行星大气探测器的VHF/UHF频率(波段1)以及标准的2.3 GHz深空下行链路频率分配(波段3)。SKA 1-MID还覆盖了使用最广泛的8.4 GHz(频带5)深空下行链路分配。即使部署50%的SKA 1-MID,与目前70米深空网络跟踪天线相比,灵敏度仍将提高几倍,同时具有有利的地理位置。SKA的灵敏度增加10倍,角分辨率增加20倍,这一假设将使未来的航天器跟踪能力真正独特和壮观。
2014-12-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
The contribution of the ARIEL space mission to the study of planetary formation
对太阳系外行星和太阳系的研究提供了由行星形成过程所代表的马赛克的互补片段。系外行星对于充分掌握行星形成和随后的行星系演化可能产生的巨大多样性结果至关重要。然而,我们目前拥有的大部分系外行星群的轨道和基本物理数据并没有提供足够的信息来打破它们历史的内在简并性,因为不同的进化轨迹可能导致相同的最终配置。从太阳系吸取的教训告诉我们,解决这个问题的办法在于行星组成中所包含的信息。大气遥感红外系外行星大型巡天是欧空局M4空间飞行任务的三个候选项目之一,其目标是观测围绕一系列主星类型的大量各种各样的凌日行星,以收集关于其大气构成的信息。ARIEL将专注于温暖和炎热的行星,以利用它们良好混合的大气层,这应该显示出高Z物质的最小冷凝和隔离,从而揭示它们在所有主要宇宙化学元素中的整体组成。在这项工作中,我们将审查有关行星形成方式的最突出的公开问题,以及有助于创造可居住环境的机制,ARIEL收集的成分信息将允许解决这些问题
2018-04-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exploration Strategy for the Outer Planets 2023-2032: Goals and Priorities
外太阳系有各种各样的物体,拥有关于我们太阳系的形成和演化、生命的出现和目前的分布以及控制我们自己和系外行星系统的物理过程的重要线索。本白皮书总结了外行星分析小组(OPAG)在十年调查中的优先事项。考虑到要实现的科学,太阳系事件的时间,技术准备和方案因素,我们的任务建议如下。OPAG强烈赞同完成和发射欧罗巴快船任务,保持其选择时确定的科学能力,以及朱诺号在木星的扩展任务。在2023年至2032年的十年中,OPAG支持两个定向任务的新开始:第一,使用大气探测器前往海王星或天王星的任务,第二,生命探测海洋世界任务,以及生命探测的其他技术发展。海王星任务是首选,因为虽然海王星和天王星系统提供同样引人注目的机会,海卫一是一个更优先的海洋世界的目标比天王星卫星。飞往海王星或天王星的任务应该首先飞行,因为延迟会威胁到关键的科学目标,而定向生命探测任务需要额外的技术发展。除了任务之外,我们还强调保持健康的研究和分析(R&A)计划以及强大的地球观测计划的必要性。OPAG的两大技术优先事项是快速开发用于海王星或天王星任务的下一代放射性同位素电源,以及开发支持海洋世界任务的关键生命探测技术。最后,培养一个跨学科,多元化,公平,包容和可访问的社区对OPAG社区至关重要。
2020-08-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Pterodactyls: A Tool to Uniformly Search and Vet for Young Transiting Planets In TESS Primary Mission Photometry
开普勒的短周期系外行星种群揭示了进化特征,如半径谷和热海王星沙漠,这些特征可能是随着时间的推移由大气损失造成的。这些发现表明,原始行星群与Gyr-old开普勒群不同,并激发了围绕年轻恒星的系外行星搜索。在这里,我们介绍了pterodactyls,这是一个专门用于解决发现年轻恒星周围系外行星的挑战的数据简化管道,并与TESS主要任务30分钟节奏测光一起工作,因为大多数年轻恒星不是预先选择的TESS 2分钟节奏目标。pterodactyls建立在公开可用和经过测试的工具之上,以便提取、降低趋势、搜索和审查过境的年轻行星候选者。我们搜索了五个已知凌日行星的星团:杜鹃座-时钟协会,IC 2602,上半人马座狼疮,大熊座和双鱼座波江座。我们发现,翼手龙恢复了八个确认的行星中的七个和两个行星候选者中的一个,其中大部分最初是在2分钟的节奏数据中检测到的。对于这些星系团,我们进行了注入回收测试来表征我们的探测效率,并计算出在12.5天内亚海王星和海王星(1.8-6 Re)的固有行星出现率为49+-20%,高于开普勒Gyr-old的出现率6.8+-0.3%。这可能意味着这些行星由于大气质量损失而随着时间的推移而缩小。然而,对凌日年轻行星的发生进行适当的评估将需要更大的样本,对已经探测到的行星没有偏见。因此,翼手龙将在未来的工作中用于搜索和审查附近星团和移动群体中的行星候选者。
2022-06-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Joint Radial Velocity and Direct Imaging Planet Yield Calculations: I. Self-consistent Planet Populations
行星产额计算可用于为空间观测站的目标选择战略和科学运作提供信息。美国航天局即将进行和拟议中的任务,如宽视场红外巡天望远镜、可居住系外行星成像任务和大型紫外/光学/红外巡天仪,预计将配备灵敏的日冕仪和/或星光罩。我们正在开发一套数值模拟,以量化地面径向速度(RV)调查可以提高直接成像任务的检测效率的程度。在本文中,我们讨论了估计行星产量过程中的第一步:生成与多种探测方法观测到的发生率一致的合成行星系。在试图用轨道行星自洽地填充恒星的过程中,发现对发生率(质量,半长轴)的天真外推导致了不切实际的大量海王星质量行星超出冰线($a \gtrsim 5$ au),导致动态相互作用,使轨道不稳定。我们施加的多行星系统的相互希尔半径分离的基础上的稳定性标准。考虑到包含木星质量和海王星质量行星的紧凑配置的影响,可以存在于大半径的类地行星的数量会受到显着抑制。这一结果对行星产量的计算产生了显着的影响,特别是在高对比度成像和微透镜的区域。我们开发的动态紧凑配置和发生率可以作为联合RV和直接成像产率计算的输入,以便对未来任务中可探测行星的数量进行有意义的限制。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Saturn Ring Skimmer Mission Concept: The next step to explore Saturn's rings, atmosphere, interior, and inner magnetosphere
创新的土星环Skimmer任务概念能够进行广泛的调查,解决有关土星及其环,以及巨行星和天体物理盘系统的基本问题。这一任务将通过首次观测土星环中的单个粒子,对天体物理盘系统中的动力学过程提供新的见解。环掠食者还将通过确定土星环的成分演变和物质传输速率来限制土星环的起源,历史和命运。此外,Ring Skimmer将通过直接测量环的大气层,土星的内部磁层和从环进入行星的物质,揭示环,磁层和行星如何作为一个相互连接的系统运行。与此同时,这一飞行任务将通过对云层特征进行广泛的高分辨率观测和对该行星极其动态的引力场进行反复测量,澄清该行星可见大气层和深层内部的动态过程。鉴于这一基本任务概念的科学潜力,我们主张将其作为新边疆计划的一个潜在选择进行深入研究。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
The UV-SCOPE Mission: Ultraviolet Spectroscopic Characterization Of Planets and their Environments
UV-SCOPE是一个飞行任务概念,目的是确定系外行星大气质量损失的原因,调查热行星中气溶胶形成的驱动机制,并研究恒星环境对大气演变和可居住性的影响。作为这些调查的一部分,该任务将为近200颗恒星和行星生成一个广泛用途的时域紫外线光谱遗留数据库。该天文台由一个60厘米,f/10的望远镜和一个长缝摄谱仪组成,可以同时,几乎连续地覆盖1203至4000厘米的范围,分辨率从6000至240。高效的仪器提供> 4%(远紫外; FUV)和> 15%(近紫外; NUV)的通量,与HST/COS相当,在相同的光谱范围内比HST/STIS好得多。一个关键的设计特点是LiF棱镜,它作为一个色散元件,即使在考虑辐射退化后也能提供高吞吐量。使用两个δ掺杂电子倍增CCD探测器和紫外优化的单层抗反射涂层,可提供高量子效率和低探测器噪声。从地球-太阳第二拉格朗日点开始,紫外线望远镜将在FUV到NUV的整个范围内连续观测行星凌日和恒星变化,天体物理背景可以忽略不计。所有这些特点使紫外望远镜成为研究系外行星大气和主恒星对其行星影响的理想仪器。UV-SCOPE被提议作为2021年机会公告的中型探索者(MidEx)任务。如果获得批准,该观测站将在5年内建成。它的主要科学任务需要34个月才能完成。该航天器携带的燃料足够运行6年。
2022-08-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planetary Entry Probe Dataset: Analysis and Rules of Thumb for Future Missions
本文通过汇编增强版蓝皮书进入探测器数据集并比较分析进入条件,提出工程经验法则及预测天王星和海王星高热载荷下热防护系统质量分数的新经验关联式,为未来行星进入任务设计提供参考。
2023-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.app-ph
A TESS Search for Distant Solar System Planets: A Feasibility Study
随着美国宇航局凌日系外行星勘测卫星(TESS)完成其主要任务,它正在执行一项前所未有的全天空勘测,有可能发现我们自己的太阳系中的遥远行星,以及数百个穿海王星天体(TNO)和半人马座。我们证明,移位和堆栈技术可以用来有效地搜索全帧图像(FFI)的数据从TESS任务和调查整个天空的外部太阳系对象下降到$\sim22^{nd}$等。
2019-10-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
The TESS Faint Star Search: 1,617 TOIs from the TESS Primary Mission
我们提出了1,617个新的凌日行星候选者的检测,这些候选者是在凌日系外行星调查卫星(TESS)的全帧图像(FFI)中发现的,这些图像是在主要任务(1 - 26区)期间观察到的。这些候选者最初是由快速观测管道(QLP)探测到的,它提取FFI光变曲线,并搜索每个扇区中所有亮度超过TESS星等T = 13.5等的恒星。然而,QLP严重依赖人工检查来识别行星候选者,将审查工作限制在比T = 10.5等亮的行星宿主恒星上,并留下数百万潜在的过境信号未经审查。我们描述了一个独立的审查管道应用于QLP过境搜索结果,结合自动审查测试和手动检查,以确定有前途的行星候选人在这些较暗的恒星。这个正在进行的项目发现的新候选者将使TESS能够显着提高巨大的近距离系外行星人口统计学研究的统计能力。
2021-12-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Ephemeris Matching Reveals False Positive Validated and Candidate Planets from the K2 Mission
本文利用星历匹配技术识别K2行星候选样本中的假阳性,发现43个假阳性(含一颗曾被验证的行星K2-256 b),从而提升K2行星样本的可靠性。
2024-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Venus: Key to understanding the evolution of terrestrial planets
随着我们逐渐意识到地球气候的变化,随着我们在其他太阳系中发现类地行星,我们越来越有理由研究地球最近的邻居和最亲密的兄弟,除了我们自己的行星之外,我们的航天器可以到达的唯一地球大小的行星。出于本文件中概述的科学和计划原因,金星是一个引人注目的探索目标。金星研究的重要科学主题-比较行星学和行星演化-是所有行星和系外行星科学的共同点。所需的许多有效载荷-雷达和大气层遥感、现场质谱仪-与许多其他太阳系目标的飞行任务建议相同,高速深空电信技术等飞行任务技术也是如此。值得特别关注的金星特有技术发展包括高温系统和气球。金星是基本了解类地行星地球物理过程的一个极好的试验场;是分析系外行星技术的一个极好的试验场;是我们寻求了解类地行星演化的一个不可或缺的部分。由于所有这些原因,金星将在未来几十年成为一个更加引人注目的主题,因此我们建议将其纳入2050年航行计划。我们建议欧空局的目标是到2050年至少发射两个M级金星任务,包括EnVision M5卫星物理轨道器和一个原位元素,如云级气球;或一个L级任务结合这些元素。
2019-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Tianlin Mission: a 6m UV/Opt/IR space telescope to explore the habitable worlds and the universe
本文介绍中国正在开展概念研究的6米级空间望远镜Tianlin,其计划10-15年内运行,将通过直接成像等手段搜寻宜居带类地行星与生物标志物,还可研究宇宙结构并约束暗物质暗能量,模拟验证其可探测类日恒星宜居行星大气中的水。
2023-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Origins of Planets for ArieL (OPAL) Key Science Project: the end-to-end planet formation campaign for the ESA space mission Ariel
INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data and Quantum Computing(高性能计算、大数据与量子计算国家研究中心);INAF - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所天体物理学与行星科学研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台)
OPAL项目通过创建真实合成大气库,为Ariel任务测试代码和流程,探索行星形成过程中的组成多样性及参数空间退化问题。
2026-01-23 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.comp-ph
On the potential of the EChO mission to characterise gas giant atmospheres
像EChO(系外行星特征观测台)和JWST(詹姆斯韦伯太空望远镜)这样的太空望远镜将对未来研究系外行星大气层非常重要。这两项任务都能够在可见光和红外线中以中等分辨率进行高灵敏度光谱测量,这将使人们能够利用一次和二次凌日光谱来描述大气特性。我们使用NEMESIS辐射转移和检索工具(Irwin et al. 2008,Lee et al. 2012)来探索拟议的EChO任务的潜力,以解决一系列绕不同恒星运行的H2-He行星的检索问题。我们发现,EChO应该能够检索温度结构~200 K的精度和检测H2O,CO2和CH 4从一个单一的日食测量热木星绕类太阳恒星和一个热海王星绕M星,也提供上限CO和NH3。我们提供了一个表格的检索精度为这些数量在每个测试用例。我们预计大约有30颗木星大小的行星可以被ECHO观测到;围绕M矮星运行的热海王星更罕见,但我们预计至少会观测到一颗类似的行星。
2012-12-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
NEAT: a space born astrometric mission for the detection and characterization of nearby habitable planetary systems
NEAT(近地天体测量望远镜)任务是提交给欧空局的一项提案,该提案要求欧空局在2015-2025年宇宙愿景计划中提出M尺寸任务。NEAT任务的主要科学目标是以详尽的方式在宜居带和更远的地方,在F、G和K光谱类型的邻近恒星周围探测和表征行星系统,范围小至1个地球质量。这项调查将提供行星系统所有组成部分的实际行星质量,包括其倾角在内的轨道的全部特征,直至该质量极限。NEAT将继续Hipparcos和Gaia所做的工作,在定点目标上达到两个数量级的精度。
2012-07-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Can We Fly to Planet 9?
第九行星是一个位于外太阳系的假想天体,至今尚未被发现。人们推测它可能是一颗类地行星或气体/冰巨星,甚至可能是一个原始黑洞(或暗物质凝聚体)。最先进的模型表明,行星9的半长轴是$\sim 400$ AU。如果第九行星的位置在未来得到确认和精确定位,这个物体将成为未来太空任务的一个有趣目标,以进一步描述它的特征。在本文中,我们描述了基于化学推进和飞越机动相结合的到达行星9的各种任务架构,以及更先进的选项(具有$\sim 100$ kg航天器有效载荷),如核热推进(NTP)和激光帆。固体化学推进剂的后续任务持续时间从45年到75年不等,这取决于太阳Oberth机动与太阳的距离。NTP可以实现约40年的飞行时间,只有一个木星Oberth机动,而相比之下,激光帆可能产生的时间尺度只有7年。我们的结论是,行星9接近化学推进接近其性能极限的过渡点,而替代的先进推进系统(例如,NTP和激光帆)显然变得更具吸引力。
2022-08-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
High precision astrometry mission for the detection and characterization of nearby habitable planetary systems with the Nearby Earth Astrometric Telescope (NEAT)
对太阳系附近的太阳型恒星(FGK矮星)的有限体积样本周围的行星系进行全面普查,这些恒星的灵敏度一致,直到几个天文单位的宜居带内的地球质量行星,这将是太阳系外行星天体物理学的一个重要里程碑。这一基本目标可以通过NEAT -近地天体测量望远镜等任务概念来实现。NEAT的设计目的是进行空间极高精度的天体测量,足以探测质量甚至低于地球的行星绕最近恒星运行所产生的动力学效应。这样一项调查任务将提供实际行星质量和所探测到的行星系所有组成部分的完整轨道几何形状,直至地球质量极限。NEAT的性能极限可以通过在目标和一组合适的参考星之间进行差分天体测量来实现。NEAT仪器的设计包括一个离轴抛物面单镜望远镜,一个探测器与一个大的视场由位于一个固定的中央CCD周围的小型可移动的CCD,和一个干涉校准系统起源于位于主镜的计量光纤。拟议的任务架构依赖于使用两颗在L2运行5年的卫星,编队飞行,并提供20,000多次重新配置的能力(替代选项使用可部署的吊杆)。NEAT的主要科学计划将包括对我们200个最近的F-,G-和K-型恒星邻居的天体测量调查,平均访问50次。剩余的时间可用于改进对特定目标(低质量恒星、年轻恒星等)附近选定的行星系结构的表征。由盖亚发现,地面高精度径向速度测量。
2011-08-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Probing the capability of future direct imaging missions to spectrally constrain the frequency of Earth-like planets
天体生物学中的一个关键问题是,系外地球候选者(EEC)是否与地球相似,因为它们起源于类似于地球的逐渐充氧的大气层的生命。我们建议回答这个问题的统计搜索O2和O3的EEC与任务,如HabEx或LUVOIR。我们探索这些任务的能力,以约束的分数,fE,的EEC是地球一样的O2或O3在所有观察到的EEC的零检测事件。我们使用行星光谱发生器来模拟观测EEC与O2和O3水平的基础上,地球的历史。我们考虑了四种仪器设计:LUVOIR-A(15 m)、LUVOIR-B(8 m)、带遮光罩的HabEx(4 m,"HabEx/SS")、不带遮光罩的HabEx(4 m,"HabEx/no-SS");以及EEC发生率(eta_earth)的三种估计值:24%、5%和0.5%。在零检测的情况下,我们发现对于eta_earth = 24%,LUVOIR-A、LUVOIR-B和HabEx/SS将分别将fE限制为<= 0.094、<= 0.18和<= 0.56。这也表明,如果fE大于这些上限,我们很可能在至少1个EEC上检测到O3。相反,我们发现,HabEx/无SS不能约束fE,由于缺乏电晕紫外通道。当eta_earth = 5%时,只有LUVOIR-A和LUVOIR-B能够分别将fE限制为<= 0.45和<= 0.85。对于eta_earth = 0.5%,由于可检测到的EEC数量很少,因此没有任务允许我们限…
2021-01-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
The ODINUS Mission Concept - The Scientific Case for a Mission to the Ice Giant Planets with Twin Spacecraft to Unveil the History of our Solar System
本文件的目的是讨论前往冰巨星天王星和海王星及其卫星系统的空间飞行任务的科学案例,及其与增进我们对太阳系远古历史的了解以及更一般地对行星系如何形成和演变的了解的相关性。因此,该提案的主要主题将是2015-2025年宇宙愿景计划的第一个科学主题:行星形成和生命出现的条件是什么?为实现其目标,本提案还将涉及《2015-2025年宇宙愿景》方案的第二和第三个科学主题,即:太阳系是如何运作的?宇宙的基本物理定律是什么?我们将在下面说明的任务概念将通过缩写ODINUS来提及,这个缩写来自其主要的科学研究领域:海王星和天王星系统的起源,动力学和内部。顾名思义,ODINUS任务是基于使用两个双航天器,使用同一套仪器对冰巨人及其规则和不规则卫星进行探索。这将允许对这两个如此相似但又如此不同的系统进行比较研究,并揭示它们的历史和太阳系的历史。
2014-02-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The search for NEOs as potential candidates for use in space missions to Venus and Mars
本文通过分析2020至2120年间超过35,000个近地天体轨道,筛选出可用于地球、金星和火星之间快速转移及多重连续接近的候选小行星,为未来深空任务提供潜在目标。
2024-10-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Absolute Prioritization of Planetary Protection, Safety, and Avoiding Imperialism in All Future Science Missions: A Policy Perspective
随着我们的科学和探索能力的进步,无论是在政府机构还是私营部门,优先考虑和改善天体科学中的道德、行星保护和安全标准是最关键的优先事项。这些优先事项在于相信,每一项科学任务--载人或无人、地基或非地基--都应该从任务一开始就遵守严格的道德和安全标准。鉴于私营部门不可避免地会影响未来在近地轨道内外的载人飞行任务,科学界必须商定安全、飞行任务保证、行星保护,特别是反殖民化的普遍标准。这些问题将影响空间科学的所有领域。与Astro 2020十年期调查特别相关的例子包括但不限于:卫星造成的光污染、土著人民在自己的土地上建造望远镜时的声音和权利,以及在寻找和探索地球以外的可居住环境时认识到污染的必要性。最终,将国际空间法和国内空间政策从被动的性质转变为主动的性质,将确保空间探索的未来是安全、透明和反帝国主义的。
2019-07-12 astro-ph.IM
The Ariel Target List: The Impact of TESS and the Potential for Characterising Multiple Planets Within a System
欧空局的Ariel任务已被采纳于2029年发射,并将在其主要任务寿命期间对约1000个系外行星大气进行调查。通过提供具有高信噪比和宽波长覆盖范围的均匀数据集,Ariel将揭示这些遥远世界的大气人口统计数据,有助于限制银河系尺度上的行星形成和演化过程。Ariel试图对不同的行星群体进行统计调查,因此,从中进行选择的行星样本至关重要。虽然已经发现了许多合适的目标,但在任务开始之前还将发现数百个目标。以前的研究已经使用系外行星探测的预测来预测Ariel发射日期之前的可用行星人口,最近的研究指出,仅凌日系外行星调查卫星(TESS)就应该提供超过一千个潜在目标。在这项工作中,我们考虑了TESS迄今为止发现的行星候选者,以表明随着已经确认的行星的增加,一旦这些候选者被验证,Ariel将已经有足够的样本来选择其目标列表。我们展示了这个种群的广度,并首次探索了Ariel在一个系统中覆盖多个行星的能力。围绕同一颗恒星运行的世界的比较行星学,以及更广泛的人口,无疑将彻底改变我们对行星形成和演化的理解。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exo-Jupiters and Saturns from two Gaia-like missions
将通过两个类似盖亚的飞行任务进行天体测量,对周期长达40年左右的数千颗行星进行探测和轨道确定,这是任何其他计划中或拟议中的飞行任务都无法获得的结果。所有光谱类型的10亿颗恒星将被调查。对具有这些周期的重行星的全面了解,远远超出任何系统的雪线,将有助于更好地了解行星的形成和演化,也是在宜居带。
2014-08-19 astro-ph.IM
The Hera Saturn Entry Probe Mission
赫拉-土星进入探测器飞行任务被提议作为一项M级飞行任务,由欧空局领导,美国航天局提供捐助。它由一个将被送入土星大气层的大气探测器和一个载波中继航天器组成。在这一概念中,赫拉探测器由欧空局和美国航天局组成,运载中继航天器由欧空局交付。探测器由电池供电,而运载中继航天器由太阳能电池板和电池供电。我们预计美国将提供两个主要的分系统,或者由欧空局直接采购,或者由美国航天局出资:太阳电功率系统(包括太阳能电池阵列和电力管理和分配系统),以及探测器进入系统(包括防热层和空气动力外壳)。赫拉的设计目的是使用一个探测器对土星大气的化学和同位素组成以及动力学进行现场测量,目的是提高我们对土星、巨行星及其卫星系统的起源、形成和演变的理解,并外推到太阳系外行星。赫拉的目标是深入探测对流层的云形成区域,在遥感可到达的区域之下,到达某些宇宙起源丰富的物种预计会很好混合的位置。通过提高对巨行星形成过程的理解,包括巨行星形成的时间和位置时当地太阳星云的成分和性质,赫拉将通过进一步解决巨行星的创造,形成以及化学,动力学和热演化来扩展伽利略和卡西尼任务的遗产,包括地球和其他类地行星在内的整个太阳系,以及其他行星系的形成。
2015-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science Merit Function for the KEPLER Mission
开普勒任务是美国宇航局的发现级任务,旨在持续监测至少10万颗恒星的亮度,以确定地球大小和更大行星绕其他恒星运行的频率。一旦开普勒方案被选中用于飞行机会,就有必要优化设计,以实现方案中规定的雄心勃勃的目标,并仍保持在可用资源范围内。为了使飞行任务的科学回报最大化,构建了一个价值函数,将科学价值(由PI和科学小组确定)与选定的飞行任务特征以及行星和恒星系统模型联系起来。该MF有几个目的:预测拟议任务的科学结果、改变任务参数值以增加科学产品或降低任务成本的影响以及风险评估。优点功能也很有价值,可以通过说明特派团的预期能力来宣传特派团。后来,随着权衡和特派团缩编的发生,该系统被用来随时向管理层通报特派团能力的变化。MF包括恒星环境模型、假设的系外行星特征和分布、任务点设计的参数值,以及将科学价值与探测到的系外行星的预测数量和分布联系起来的方程。MF模型和代表性的结果的描述。
2020-05-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Searching for Life-As-We-Don't-Know-It: Mission-relevant Application of Assembly Theory for Exoplanet Life Detection
本文提出利用组装理论分析行星大气以检测生命,通过量化分子物种组合的最小复杂度,为哈布利世界观测站提供生物标志物框架,探索未知生命形式。
2026-04-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Moon Search Algorithms for NASA's Dawn Mission to Asteroid Vesta
NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);DLR, Institute of the Planetary Research(德国航空航天中心行星研究所);Planetary Science Institute(行星科学研究所)
月球或天然卫星是围绕行星体(如行星、矮行星或小行星)运行的天体。科学家们通过研究这些天体的卫星来寻求理解我们太阳系的起源和演化。此外,搜索行星体的卫星对于保护航天器接近或绕行星体运行时的安全可能很重要。如果发现一个天体的卫星,一旦确定其轨道,也可以计算该天体的质量。确保黎明号航天器在小行星(4)灶神星任务中的安全性是黎明号卫星工作组(SWG)在2011年夏天工作的主要动机。黎明任务的科学家和工程师利用各种计算工具和技术进行灶神星的卫星搜索。本文的目的是1)介绍自然卫星搜索问题,2)目前的计算挑战,方法和工具时,解决这个问题,和3)描述各种图像处理和计算算法的应用程序进行卫星搜索的电子成像和计算机科学界。此外,我们希望这次交流将使黎明任务的科学家能够改进他们的卫星搜索算法和工具,并为2015年进行同样的调查做好更好的准备,届时航天器将接近并环绕矮行星谷神星。
2013-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Nulling interferometry: impact of exozodiacal clouds on the performance of future life-finding space missions
地球大小的行星围绕着附近的恒星,这是第一次通过地基径向速度和天基凌日观测被发现。这一里程碑为确定能够直接探测这些行星发出的光的任务开辟了道路,其中生物特征识别是主要目标之一。在这方面,欧空局和美国航天局都认为调零干涉测量法是最有前途的技术之一。然而,研究遥远行星的能力将取决于目标恒星周围的系外黄道尘云。在本文中,我们评估的影响exozodiacal尘埃云的性能上的红外调零干涉仪在艾玛X-阵列配置。对于2米口径望远镜的标称任务架构,我们发现,点对称的exozodiacal尘埃盘约100倍,比太阳黄道云密度可以容忍,以调查至少150个目标在任务寿命。考虑到模拟共振结构创建的类地行星在1天文单位围绕类日恒星,我们表明,可容忍的尘埃密度行星检测下降到约15倍的太阳黄道带密度的正面系统,并减少与光盘倾角。在这项研究中得出的可容忍的exozodiacal尘埃密度的上限必须被认为是相当悲观的,但仍然给出了一个现实的估计典型的敏感性,我们将需要达到exozodiacal光盘,以准备未来的类地行星定性任务的科学方案。
2009-10-19 astro-ph.IM
Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). IV. Synergy between astrometry and direct imaging missions of the Habitable World Observatory for detecting Earth-like planets
本文研究CHES天体测量与HWO直接成像的协同作用,发现先验CHES轨道约束可将类地行星探测完备性提高约10%,探测效率提升2至30倍。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Star-Planet Activity Research CubeSat (SPARCS): A Mission to Understand the Impact of Stars in Exoplanets
星-行星活动研究立方体卫星(SPARCS)是美国宇航局资助的天体物理学任务,专门研究低质量恒星的紫外线时域行为。鉴于它们的丰度和大小,低质量恒星是寻找可居住区系外行星的重要目标。然而,对恒星的耀斑和静止辐射的了解还不够,这为可能的行星大气层上的光化学反应提供了动力。在最初的一年任务中,SPARCS将盯着约10颗恒星,以便同时测量近紫外(NUV-lam = 280 nm)和远紫外(FUV-lam = 162 nm)的短期(分钟)和长期(月)变化。SPARCS有效载荷由一个9厘米反射望远镜和两个高灵敏度二维掺杂CCD组成。探测器保持被动冷却在238 K,以减少暗电流的贡献。滤光片的选择是为了提供对较长波长的强抑制,而大部分星光都是在较长波长处发出的。有效载荷将被集成在一个6 U立方体卫星中,放置在太阳同步终结者轨道上,允许对所有目标进行长时间的观测。预计发射不会早于2021年10月。
2018-08-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Planetary Radio Interferometry and Doppler Experiment (PRIDE) of the JUICE mission
本文介绍 PRIDE 技术如何利用地面 VLBI 与多普勒测量为欧空局 JUICE 任务提供航天器定位、行星大气、星历、重力场及等离子体研究支持,无需专用星载仪器。
2023-11-28 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
The Crisis in Astrophysics and Planetary Science: How Commercial Space and Program Design Principles will let us Escape
天体物理学和行星科学正处于危机之中。下一代观测所需的大型任务成本太高,无法让我们同时进行多项观测。这将科学扩展到一代人的时间尺度上,抑制了这两个领域的进步。有两条逃生路线。从长远来看,但仍然在我们的规划范围内,商业空间将大大降低任务成本,允许在多个波长或多个目的地进行并行任务。从短期来看,采用审慎的原则来设计研究计划将使我们以适度的深度成本保持广度,从而保持该领域的活力。
2016-09-29 astro-ph.IM
EarthFinder: A Precise Radial Velocity Probe Mission Concept For the Detection of Earth-Mass Planets Orbiting Sun-like Stars
Earthquake是NASA选择用于研究的探测任务概念,用于2020年天文学十年调查。这项研究目前正在进行中,最终的白皮书报告将于2018年底提交给NASA。我们的任务是评估在太空中获得精确径向速度(PRV)测量的科学原理,这是一个两部分的调查:从太空中可以获得什么?什么事不能在地下做?这两个问题归结为我们研究的这些具体任务-确定地球大气中微观和宏观大地吸收引入的速度限制(如果有的话);评估天基平台提供的独特优势,以识别和减轻多行星信号恢复的恒星活动。
2018-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Comparative Study of Planetary Atmospheric Uncertainties and Design Rules for Aerocapture Missions
本研究比较了各行星大气密度不确定性,为航空捕获任务提供设计规则,并提出图形方法选择最优进入飞行路径角以应对不确定性。
2023-10-16 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.app-ph
Constraining Orbital Periods from Nonconsecutive Observations: Period Estimates for Long-Period Planets in Six Systems Observed by K2 During Multiple Campaigns
由于观测时间有限,K2和TESS任务的大多数行星发现都局限于短期内。然而,对天空面积的重新观测允许探测更长周期的行星。我们描述了在六个候选行星系中检测到的新凌日,这些行星系是由多个K2任务活动观测到的。这些系统之一是一个多行星系统,有四个候选行星,我们提出了新的周期限制在这个系统中的两个行星。在其他五个系统中,只有一个过境观察在每个运动中,我们从这个新的数据得到的周期约束。周期分布是高度多峰的,这是由于在观测间隙中错过了潜在的过境。分布中的每个峰对应于两个观测到的凌日的整数谐波处的凌日。我们进一步详细介绍了一个广义的程序,以约束期间的行星与多个观测与干预的差距。由于长周期光度测量发现的行星是罕见的,这些系统是后续观测和确认的有趣目标。具体来说,所有六个系统都足够明亮(V = 10.4-12.7),可以进行径向速度跟踪。这项工作可以作为TESS任务进行的长基线、时间间隔观测中许多类似的尚未发现的行星的周期限制的模板。
2019-12-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovering and Characterizing the Planetary Systems of Nearby Stars: The scientific need for medium aperture space coronagraph observations
通过可在今后十年内开始的中等孔径高性能日冕空间飞行任务,可在发现和确定邻近恒星的行星系统特性方面取得重大进展。它的观测将在研究从宜居带的类地行星到巨型行星和星周碎片盘方面取得重大进展,还将为设计能力更强的未来飞行任务提供信息。令人兴奋的是,这种基础的系外行星科学可以用相对适度的能力来完成。
2009-02-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The search for habitable worlds: 1. The viability of a starshade mission
作为NASA探索环绕附近恒星的宜居行星任务的一部分,本文探讨了位于地球-太阳L2点的4米太空望远镜加上50米遮光罩的探测和表征能力。新世界观察家(New Worlds Observer,NWO)我们的计算包括真实的光谱类型和天空中恒星的分布,迭代目标选择协议,旨在最大限度地提高效率的基础上先前的检测,和现实的任务约束。我们进行了分析计算和模拟观测运行的一个广泛的范围内的exozodiacal背景水平(ε = 1 - 100倍的本地zodi亮度)和类地类地行星的总体患病率(η \oplus = 0.1 - 1)。我们发现,即使没有任何回访,NWO基线架构(IWA = 65 mas,限制FPB = 4 \times 10-11)可以实现探测和光谱表征至少一个可居住的类地行星的概率为95%,并且在任务寿命和ΔV预算内发现约3颗行星的期望值,即使在最坏的情况下(对于每个目标,η \oplus = 0.1和ε = 100佐迪斯)。这一成就需要大约一年的积分时间分布在5年的任务,留下的紫外-近红外普通天体物理望远镜的剩余时间。成本和技术可行性的考虑指出,在距离望远镜70,000 - 100,000公里的距离处,在50米的遮光罩有效直径附近,有12或16个花瓣,遮光罩设计中有一个“最佳点”。
2012-04-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Opportunities for Technosignature Science in the Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey
太阳系探索为推进技术签名科学提供了许多可能性。在太阳系中寻找生命包括旨在寻找其他行星上生物特征证据的飞行任务,但许多飞行任务也可能试图寻找和限制太阳系内的技术存在。技术特征和生物特征代表了在我们的太阳系附近以及更远的地方寻找生命证据的互补方法。本报告总结了正在进行的太阳系探索中的潜在技术签名机会以及“起源、世界和生命”行星科学和天体生物学十年调查的建议。我们讨论的机会,限制流行的technosignatures在太阳系内使用当前或未来的任务,在可以忽略不计的额外成本,我们提出了一个初步评估的差距,可能存在于寻找technosignatures在太阳系内。
2022-09-21 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.pop-ph
Analyzing the Habitable Zones of Circumbinary Planets Using Machine Learning
Beijing Normal University(北京师范大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文研究所)
在过去十年中,包括美国宇航局开普勒和TESS任务在内的系外行星探测发现了许多与我们自己的太阳系中的行星有很大不同的世界,包括150多颗围绕双星或多星系统运行的系外行星。这不仅拓宽了我们对系外行星多样性的认识,也促进了我们对复杂双星系统系外行星的研究,并为探索其可居住性提供了动力。在这项研究中,我们调查的宜居带的环联行星的行星轨道和动态告知的宜居带。结果表明,双星的质量比和轨道偏心率是影响行星系轨道稳定性和可居住性的重要因素。此外,行星轨道和动态信息宜居带将行星宜居性分为三类:宜居、部分宜居和不宜居。因此,我们训练机器学习模型,以快速有效地对这些行星系进行分类。
2021-09-17 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Tether Capture of spacecraft at Neptune
与冰巨人的飞越任务相比,过去的行星任务对气体巨人来说是广泛和详细的。目前,正在考虑使用电动系绳的海王星任务,因为系绳能够为轨道插入提供自由推进和动力,以及额外的探索机动-提供比标准轨道飞行器任务更多的任务能力。系绳的操作取决于等离子体密度和磁场$\mathbf{B}$,尽管系绳可以处理不明确的密度分布,阳极段可以自我调节以适应密度。行星磁场是由于行星内部的一些小体积的电流,磁矩矢量,以及典型的描述外部磁场的偶极子定律近似。与土星和木星相比,海王星的磁场结构要复杂得多:偶极子位于赤道平面以下,与行星中心高度偏离,并且与其旋转轴有很大的倾斜。洛仑兹阻力功随距离的增加而迅速减小,因此需要航天器在捕获时接近行星,并允许大的偏移量使捕获效率(航天器与系绳的质量比)远高于无偏移的情况。当S/C与偶极子的子午面相交时,S/C可能会最佳地到达近心点,并且S/C面对着它;这种方便的同步性由于海王星在捕获过程中几乎没有旋转而变得容易。计算得出的最大效率约为12,而$10^{\circ}$子午线误差将使效率降低约6%。效率的结果表明,新的计算应充分包括海王星旋转,并考虑详细的偶极子和四极校正。
2020-03-17 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Pushing the limits of the Gaia space mission by analyzing galaxy morphology
欧空局的盖亚任务将于2013年发射,在扫描天空期间将观测数十亿个物体,其中包括许多星系。这将提供具有前所未有的空间分辨率的大型天基数据集。由于其天然的银河系和天体测量优先级,盖亚的观测策略是针对点源进行优化的。尽管如此,预计仍有10^6个来源是河外星系,其中很大一部分是角度小的星系。虽然该任务是为点源设计的,但对原始数据的专门分析将使这些物体的形态恢复到0.2”的水平。这可能是对这类星系的一次独特的全天巡天。我们描述的概念设计的方法,我们创建的执行这些对象的形态分析,以及从低分辨率,高度分箱,卫星数据的数据模拟获得的第一个结果。基于所获得的结果,我们得出结论,这是可能的,推动盖亚空间任务的限制,通过分析星系形态。(节录)
2013-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Ariel stellar characterisation III. Fast rotators and new FGK stars in the Ariel Mission Candidate Sample
本文用光谱合成与EW方法同质表征Ariel MCS中的快、慢自转FGK恒星,将已分析宿主增至353颗,并揭示恒星质量、金属度、银盘归属与行星性质的关系。
2025-02-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Planet Masses, Radii, and Orbits from NASA's K2 Mission
本文基于NASA K2测光与地面多普勒后续观测,统一分析并发布了55颗恒星周围86颗行星的质量、半径和轨道参数,为系外行星系统统计研究提供一致化星表。
2025-02-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Refutation of K2-256b and Rejection of 130 Unconfirmed Transiting Planet Candidates with Gaia DR3 NSS
本研究通过对比Gaia DR3非单星目录与TESS行星候选者列表,发现约130个(含K2-256b)候选者实为食双星,展示了Gaia在系外行星验证中的价值,有助于优化Ariel任务的后续观测资源分配。
2023-10-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Towards End-To-End Design of Spacecraft Swarms for Small-Body Reconnaissance
探索太阳系中的小天体是一项高度优先的行星科学。小行星、彗星和行星卫星提供了有关太阳系演化的重要信息。此外,它们可以为未来的空间经济提供资源。虽然许多研究已经进入探索小行星和彗星,专门的航天器任务行星卫星很少。航天器对行星卫星的任务有三个基本挑战:第一个挑战是大多数卫星(除了地球)的影响范围很小,在许多情况下几乎不存在。第二个是许多卫星被潮汐锁定在它们的行星上,这意味着行星上的观察者将拥有整个半球,这是永远无法接近的。第三个挑战是,在给定的时间内,该地区约有一半将处于太阳的阴影中。因此,一个单一的航天器任务来观察行星月球不能提供完整的覆盖范围。这样一个复杂的任务可以使用群方法来解决,其中映射任务被委托给多个低成本航天器。显然,为这样一个动态环境设计一个群体任务是具有挑战性的。出于这个原因,我们提出了群的集成设计工程与自动化(IDEAS)软件来执行群任务的自动化端到端设计。具体来说,它将使用一个称为自动群设计器模块的子模块来找到适合给定任务的最佳群配置。在我们以前的工作中,我们已经开发了自动群设计模块,以找到小行星测绘操作的群配置。在这项工作中,我们将评估自动群模块设计行星卫星任务的能力。
2019-10-09 astro-ph.IM cs.SY eess.SY