The Atmospheric Monitoring System of the JEM-EUSO Space Mission
大气监测系统（AMS）是空间探测超高能宇宙射线（UHECR）和极高能宇宙射线（EHECR）任务的必备关键设备。JEM-EUSO有一个专门的大气监测系统，在我们了解望远镜视场（FoV）中的大气状况方面发挥着重要作用。我们的AMS由一个非常具有挑战性的空间红外相机和一个激光雷达设备组成，这些设备完全符合空间资格，以满足这次空间任务的科学要求。AMS将提供JEM-EUSO视场内的云量信息，以及云顶高度测量值（精度为500米）和每个空气簇射方向大气透射率的光学深度剖面图（精度为0.15度，分辨率为500米）。这将确保以优于30\%的一次能量和120 $g/cm^2$的EAS最大发展深度的精度测量原始UHECR的能量和EAS（广泛空气簇射）的最大发展深度，无论是在晴朗的天空中还是在光学厚云层之上的EAS最大发展深度。此外，一个非常新颖的辐射反演技术考虑激光雷达镜头作为校准点，这似乎是最有前途的反演算法正在开发中，推断云顶高度（CTH）的所有类型的云，厚和薄云在JEM-EUSO空间望远镜的视场。
2015-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Towards precision particle background estimation for future X-ray missions: correlated variability between Chandra ACIS and AMS
未来许多X射线观测站的一个科学目标是通过微弱漫射源的深度曝光来绘制宇宙网。这种观测需要低背景和对剩余的未被拒绝的背景的尽可能好的了解。在1-2 keV以上的本底中，主要贡献来自银河宇宙线质子。它们的通量和光谱受到太阳活动周期的调制，但也受到较短时间尺度上的太阳活动的调制。了解这种变化可能对减少欧空局雅典娜X射线天文台和其他具有大收集面积的任务的背景不确定性至关重要。我们检查的变化的粒子背景测量的钱德拉X射线天文台的ACIS和比较，变化的阿尔法磁谱仪（AMS），精密粒子探测器在国际空间站上测量。我们表明，宇宙射线质子变化测量AMS是很好地匹配的ACIS背景，可以用来估计质子能量的背景。我们将讨论如何为未来的任务提供信息。
2022-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Einstein Probe Mission
The Einstein Probe 是一项利用龙虾眼微孔光学技术监测软X射线高能暂现源的中国科学院国际合作任务，本文介绍了其科学目标、任务设计、仪器性能及开发状态。
2022-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Low Thrust Electric Propulsion Mission Concepts For a 3-Meter Class Space Telescope
University of Arizona（亚利桑那大学）
针对3米级太空望远镜，评估低推力电推进系统在2:1月球共振轨道和日地L2晕轨道上的转移轨迹与辐射环境，以最大化系外行星探测科学回报。
2026-06-26 astro-ph.IM
ESA Science Programme Missions: Contributions and Exploitation -- Payload Provision
本文统计了ESA科学任务中437名首席研究员的国别、年龄与性别分布，并与各国财政贡献进行关联分析，据此提出促进公平与多样性的建议。
2024-02-21 astro-ph.IM
Performance of the X-Calibur Hard X-Ray Polarimetry Mission during its 2018/19 Long-Duration Balloon Flight
X-Calibur是一个球载望远镜，测量15- 50 keV能量范围内的高能X射线的偏振。该仪器利用了X射线优先垂直于偏振方向散射的事实。在InFOCμS硬X射线反射镜的焦点处放置了一个铍散射元件，该元件由像素化的CZT探测器包围。该仪器于2018年12月29日从麦克默多（南极洲）发射了长时间气球（LDB）飞行，并获得了吸积动力脉冲星硬X射线偏振的第一个约束。在这里，我们描述的表征和校准的仪器在地面上，其在飞行过程中的性能，以及粒子背景的模拟和测量率的比较。指向系统和旋光仪实现了良好的投影性能。反符合系统的能量检测阈值被发现高于预期，它表现出意外的死时间。这两个问题将在未来的飞行中得到解决。总体而言，任务性能是标称的，结果将为计划于2022年夏季发射的后续任务XL-Calibur的设计提供信息。
2022-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Maximizing Kepler science return per telemetered pixel: Searching the habitable zones of the brightest stars
在今天的邮件中，Hogg等人提出了图像建模技术，仅用两个工作的反作用轮就可以在开普勒数据中保持10 ppm的测光精度。虽然这些结果与重新定位的任务的许多科学目标有关，但迄今为止的所有建模工作都使用了开普勒望远镜的玩具模型。由于开普勒的两轮性能仍有待确定，我们主张考虑一个>1年计划的替代战略，最大限度地提高整个黄道平面的“低扭矩”领域的科学回报。假设我们能达到最初开普勒任务的精度，我们预计在这样一个任务的第一年就能探测到800颗新的行星候选者。我们提出的策略有利于过境时间变化和过境持续时间变化的研究，特别是当考虑与未来的TESS任务。我们还希望帮助实现开普勒的第一个关键科学目标：作为光谱类型函数的宜居带行星频率。
2013-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Mini-EUSO mission to study Earth UV emissions on board the ISS
Mini-EUSO是一个从国际空间站在紫外波段观测地球的望远镜。它是JEM-EUSO计划的一部分，为未来更大的任务铺平了道路，如KEUSO和POEMMA，主要致力于从太空观测超高能宇宙射线。Mini-EUSO能够观测能量超过10^21 eV的超高能宇宙射线产生的广泛空气簇射，并探测地面激光产生的人工簇射。该飞行任务的其他主要科学目标是寻找核质和奇异夸克物质，研究大气现象，如瞬变发光事件、流星和流星体，观测海洋生物发光和人造地球卫星及人造空间碎片。Mini-EUSO将通过俄罗斯Zvezda舱中朝向天底的紫外线透明窗口，在紫外线范围（290 - 430纳米）内绘制夜间地球图，空间分辨率约为6.3公里，时间分辨率为2.5微秒。该仪器于2019年8月22日从拜科努尔航天发射场发射，基于采用两个菲涅耳透镜的光学系统和由36个多阳极光电倍增管组成的焦面，每个64个通道，共2304个通道，具有单光子计数灵敏度和44度的总视场。Mini-EUSO还包含两个辅助相机，以补充近红外和可见光范围内的测量。在本文中，我们描述了探测器，并提出了在第一个月的操作中观察到的各种现象。
2020-10-05 astro-ph.IM hep-ex
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
Sky visibility analysis for astrophysical data return maximization in HERMES constellation
HERMES是一项科学任务，由3U纳米卫星组成，专门用于探测和定位高能天体物理瞬变，具有分布式空间结构，在地球轨道上形成星座。空间段装有新型微型探测器，用于探测明亮事件的X射线时间发射，如伽马射线暴和引力波事件的电磁对应物，在未来的多信使天体物理学中发挥着至关重要的作用。在操作过程中，至少有三个仪器，由一个最小的距离分开，应观察天空的一个共同区域，以执行三角测量的观察事件。通过保证星座的有益轨道和指向配置，实现了纳米卫星有效载荷的有效探测。该设计必须应对小型航天系统带来的限制，例如缺乏机载推进力和系统预算减少。本文介绍的方法和建议的战略，以克服任务的局限性，同时实现一个令人满意的星座能见度的天空在整个任务期间。飞行任务设计使用了高保真轨道传播器，并结合了一种创新的飞行任务分析工具，用于估计星座的科学性能。自然相对运动的影响，这是至关重要的，以实现有效的星座布局，没有板载轨道控制，进行了评估。所介绍的方法可以很容易地扩展到任何类型的分布式科学空间应用，以及专门用于地球和行星观测的星座。此外，可见度工具可用于星座飞行动力学操作，根据实际卫星轨道位置产生优化结果和指向计划。
2020-10-12 astro-ph.IM
DARE Mission Design: Low RFI Observations from a Low-Altitude Frozen Lunar Orbit
黑暗时代无线电实验（DARE）旨在研究宇宙大爆炸后约8000万至4.2亿年的宇宙黑暗时代。观测需要真正安静的无线电条件，屏蔽太阳和地球电磁（EM）发射，在月球的远端。DARE的科学轨道是一个相对于月球引力摄动的冻结轨道。轨道的高度和方向几乎无限期地保持固定，最大限度地延长了科学时间，而无需维护。DARE的测量觇标避开了银河系中心，从而能够对宇宙中的第一批恒星和星系进行研究。
2017-01-31 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
Solid-state Slit Camera (SSC) on Board MAXI
固态狭缝照相机（SSC）是国际空间站MAXI任务上的一种X射线照相机。两套SSC传感器使用0.5- 12 keV波段的电荷耦合器件（CCD）观测X射线天空。X射线探测的总面积约为200\，cm $\rm ^2$，是X射线天文学任务中最大的。$-$ 70 \degc在5.9keV处的半高宽（FWHM）在CCD温度下的能量分辨率为145 eV，每个传感器的视场为1°.5（FWHM）$\times$ 90°。该卫星能在近几十年来首次在$<$ 2. keV的能量波段上对全天空进行监测，并能获得高能量分辨率的全天空图像。
2011-01-19 astro-ph.IM
The THESEUS space mission: science goals, requirements and mission concept
THESEUS是欧空局正在研究的两个空间飞行任务概念之一，作为其Comsic Vision方案下一个M5飞行任务的候选者，其目的是充分利用伽马射线暴来解决有关早期宇宙的关键问题，并成为多信使和时域天体物理学的基石。通过高红移伽玛暴研究宇宙的第一个十亿年，THESEUS将揭示现代宇宙学中的主要开放问题，例如原始低质量和光度星系的人口，宇宙再电离的来源和演变，SFR和金属丰度演变到“宇宙黎明”和Pop-III恒星。与此同时，该任务将通过识别、准确定位和研究引力波和中微子源的电磁对应物，在多信使和时域天体物理学方面取得重大进展，这些电磁对应物将在20年代末和30年代初由第二代和第三代引力波干涉仪和未来的中微子探测器进行例行探测，以及所有类型的伽玛暴和大多数种类的其他X/伽马射线瞬变源。在所有这些情况下，THESEUS将在多信使领域与未来的大型观测设施发挥巨大的协同作用。一个客座观察员方案，包括机会目标（ToO）观察，将扩大飞行任务的科学回报，包括，例如，太阳系小天体、系外行星和活动星系核。
2021-04-19 astro-ph.IM
Maximum Likelihood Detection of Instrumental Glitches in LISA TDI Data
针对LISA任务中仪器毛刺可能污染时间延迟干涉数据的问题，提出一种基于最大似然估计的优化技术，可检测并去除波形已知的毛刺。
2025-01-14 astro-ph.IM gr-qc
The New Hard X-ray Mission
意大利新硬X射线飞行任务旨在为一些热点天体物理问题提供真正的突破，这些问题包括：黑洞普查、吸积物理学、粒子加速机制、高度磁化等离子体中的辐射转移效应和强引力场。NHXM是HEXIT-Sat概念的演变，它结合了高达80 keV的精细成像能力，目前仅在E<10 keV时可用，具有灵敏的光电成像偏振测量。它由四个相同的镜子组成，焦距为10米，发射后通过一个可展开的结构实现。四个望远镜中的三个将在其焦点上安装相同的光谱成像相机，而X射线成像偏振相机将安装在第四个望远镜的焦点上。为了确保低而稳定的背景，NHXM将被置于近地赤道轨道。在本文中，我们提供了一个全面的描述，这是目前在B阶段的任务。
2010-04-15 astro-ph.IM
Five Years of Mini-EUSO Observations from the ISS: Summary of Key Results
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tor Vergata（意大利国家核物理研究所罗马托尔维尔加塔分部）
Mini-EUSO通过国际空间站五年观测，首次系统研究了空间闪电现象及陨石，揭示了精灵等瞬态发光事件的动态特性。
2026-01-16 astro-ph.IM
Ray-tracing a small orbital mission for soft-X-ray polarimetry
X射线偏振测量法在很大程度上仍是未知领域。随着IXPE的即将发射，我们将更多地了解能量超过2 keV的X射线偏振，但到目前为止，还没有任何当前或公认的任务提供低于2 keV的观测能力。我们目前的射线跟踪结果的一个小的轨道任务，可以在美国宇航局的先锋或SmallSat的成本上限，以提供低于2千电子伏的X射线偏振。该设计基于横向渐变多层（ML）反射镜的使用，这是我们在理论上为REDSoX偏振计开发的一个概念，其中大部分组件已在实验室中得到验证。在这篇文章中，我们描述了一个单通道轨道任务的基础上相同的想法，但修改的独特的成本和空间要求。所有的结果都很容易扩展到两个或更多的偏振通道。放大将简单地增加有效面积，并减少旋转仪器以测量不同偏振方向的需要。特别地，我们使用光线轨迹来定义色散光栅的最大尺寸并确定对准预算。
2020-11-30 astro-ph.IM
Leadership and Participation in NASA's Explorer-Class Missions
我们对2008年至2016年期间发布的九次招标中NASA天体物理学探索者级任务的领导和参与情况进行了数据研究，使用性别作为多样性的标志。在此期间，102名主要研究者（PI）提交了探索者级提案;其中只有4名PI是女性。在102名PI中，共有61名独特的PI;其中只有3名是女性。在这些提案中，科学团队中女性的比例从最低的10%到最高的19%不等。综合所有这些探索者级提案的数据，我们发现女性在科学团队中的总体参与率为14%。在18项探索者级提案中，担任科学职务的女性为零，其中包括成员多达28人的科学团队。这些结果表明，妇女参与领导和在许多情况下参与探索者级飞行任务建议科学小组的人数远远低于妇女在整个天文学和天体物理学领域的代表人数。在本白皮书中，我们提出了我们的数据和我们的结果，他们的背景，以及Astro 2020在其研究的专业状态考虑的后果的讨论。
2019-09-18 astro-ph.IM
ESA Science Programme Missions: Contributions and Exploitation -- INTEGRAL Observing Time Proposals
本文分析了欧空局INTEGRAL天文台2000-2021年观测提案数据，揭示男性首席提案人成功率比女性高2-11%，并探讨了性别、学术年龄、国家及时间分配委员会女性参与度对成功率的影响。
2024-02-26 astro-ph.IM
Progress in the development of frequency domain multiplexing for the X-ray Integral Field Unit on board the Athena mission
频域多路复用（FDM）是雅典娜飞行任务机载X射线积分场单元（X-IFU）的基线读出系统。在FDM方案下，TES耦合到无源LC滤波器，并以MHz频率用交流电（AC偏置）偏置。使用高品质因数LC滤波器和室温电子学在SRON和低噪声两级SQUID放大器提供的VTT，我们最近已经证明了良好的性能与FDM读出的Mo/Au TES量热计与Au/Bi吸收剂。我们已经实现了性能要求的演示模型（DM）与单像素交流偏置（$ΔE=$ 1.8 eV）和9像素复用（$ΔE=$ 2.6 eV）模式。我们还展示了平均能量分辨率为3.3 eV的14像素多路复用，这受到我们实验室设置中与FDM读出相关的非基本问题的限制。
2020-03-26 astro-ph.IM
Another Servicing Mission to Extend Hubble Space Telescope's Science past the Next Decade
哈勃太空望远镜在过去的三十年里产生了惊人的科学成果。哈勃的生产力可以继续飙升，在未来几年提供一些破旧的组件得到升级。虽然强大的新的地面和太空望远镜预计将在未来十年内上线，但它们都不具备使哈勃成为独特天文台的紫外线能力。没有哈勃，紫外和蓝色光学天体物理学的进展将停止。这些波长的观测是一系列尚未解决的天体物理学问题的关键，从太阳系行星的特征到理解星系与星系际介质的相互作用以及宇宙的形成历史。在今后20年里，哈勃望远镜仍将是我们唯一的高角分辨率紫外成像和高灵敏度紫外光谱学来源，它将提供持续的独特科学研究能力，并使互补天文台的科学回报最大化。因此，我们建议美国宇航局、欧空局和私营部门研究哈勃望远镜新的维修任务的科学价值、技术可行性和风险，以提高其轨道，修复老化的部件，并扩大其仪器。这样做将：1）保持哈勃望远镜在其道路上，以达到其未满足的全部潜力，2）延长任务的寿命超过未来十年，这将最大限度地发挥哈勃望远镜与其他即将到来的设施的协同作用，3）使紫外线和光学天体物理学的科学发现能够持续下去。
2019-07-10 astro-ph.IM
Visualisation of Multi-mission Astronomical Data with ESASky
ESASky是一个以科学为导向的探索门户网站，用于探索多波长天空，可视化和访问多个天文档案。该工具是一个网络应用程序，不需要事先了解任何所涉飞行任务，使世界各地的用户能够以简化的方式获得来自多个天基天文学飞行任务的最高级别科学数据产品以及欧空局的一些源目录。ESASky的第一个公开版本具有多个波长的天空可视化界面，查询结果摘要的可视化，以及单个和多个目标的观测和目录源的可视化。本文描述了ESASky中的这些功能，这些功能是为解决科学界的用例而开发的。关于大量数据的可视化和所使用的技术的决定是为了最大限度地提高应用程序的响应能力，并保持工具尽可能有用和直观。
2017-01-10 astro-ph.IM
Lucy Mission to the Trojan Asteroids: Instrumentation and Encounter Concept of Operations
露西任务在与七个特洛伊小行星目标的五次飞越中完成了科学研究。这种任务架构推动了一种操作设计概念，最大限度地提高科学回报，在可能的情况下提供观测冗余，具有自主故障保护功能，并利用机载目标跟踪近距离接近。在收集科学数据的时间相对较短的关键时期内，这些设计考虑因素降低了风险。有效载荷套件包括一个彩色相机和红外成像光谱仪、一个高分辨率全色成像仪和一个热红外光谱仪。飞行任务的设计允许同时观测所有仪器。此外，两个航天器子系统也将为科学调查作出贡献：终端跟踪照相机将在最近接近时获得宽视场成像，以确定每个特洛伊目标的形状，电信子系统将对航天器进行多普勒跟踪，以确定每个特洛伊目标的质量。
2021-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science on the Lunar Surface Facilitated by Low Latency Telerobotics from a Lunar Orbiting Platform-Gateway
NASA和ESA正在准备一系列人类探索任务，使用由NASA太空发射系统发射的四人猎户座乘员飞行器，以及月球轨道平台网关（LOP-G），可以在顺月空间进行长时间（>30天）操作。这将为低延迟表面遥控机器人技术促进的月球表面科学和探索提供机会。我们描述了两个前体实验，使用国际空间站（ISS）和一个学生建造的遥控漫游车，这是奠定了基础的远程操作的漫游车在月球上的宇航员登上LOP-G。这些任务将打开月球的远端，以及其他地点，用于探索和科学。我们描述了两个高优先级的例子，月球科学任务，可以进行使用低延迟表面遥控机器人，包括一个辅助远侧样本返回和部署/建设的低频射电望远镜阵列，以观察第一个恒星和星系（宇宙黎明）。从这些月球行动中吸取的经验教训将反馈到未来的火星低延迟远程呈现任务中。
2018-04-24 astro-ph.IM
MICROSCOPE Mission scenario, ground segment and data processing
测试弱等效原理（WEP）的精度为$10^{-15}$需要大量的数据，这些数据对最终结果有足够的信心：理想情况下，测量时间越长，对统计噪声的抑制越好。科学会议最多持续120个轨道，定期重复并间隔开，以适应操作限制，但也是为了在不同条件下重复实验，并留出时间校准仪器。在2.5年的实验期间进行了几次科学会议。本文的目的是描述如何产生的数据的基础上的任务情景和数据流过程中，由科学目标和业务约束之间的权衡。这次飞行任务由法国国家空间研究中心领导，该中心提供卫星、发射和地面操作。地面部分由法国空研中心和国家航空航天研究和探索局负责。法国国家空间研究中心通过Centre d'Expertise de Compensation de Traumnée（CECT：无阻力专门知识中心）提供原始数据。这项科学研究由蔚蓝海岸天文台牵头，法国国家天文台研究所负责数据处理。后者还提供了仪器和显微镜科学任务中心。
2022-01-26 astro-ph.IM gr-qc physics.app-ph
Schedule optimization for transiting exoplanet observations with NASA's Pandora SmallSat mission
针对NASA潘多拉小卫星凌日系外行星观测任务的调度需求，提出结合最小凌星需求与三因素质量指标的元启发式调度器，验证了任务可达成观测目标且剩余大量辅助科研时间。
2023-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.SY
