In-flight measurement of Planck telescope emissivity
普朗克卫星在轨任务于2013年10月结束。在低频仪器(LFI)例行任务结束和卫星退役之间,还进行了专门的测试,以测量普朗克望远镜的发射率。测试的范围有两个方面:(一)首次在飞行中直接测量望远镜的发射率;(二)通过比较飞行任务结束时在飞行中获得的数据与地面望远镜表征期间获得的数据,评估发射率可能下降的情况。通过加热普朗克望远镜并解开由LFI辐射计测量的系统温度过剩来确定发射率。结果表明,寿命终止(EOL)性能与地面光学测试结果以及在调试和性能验证(CPV)阶段测量的飞行中间接估计结果非常一致。方法和结果进行了介绍和讨论。
2018-01-29 astro-ph.IM
NIRCam Performance on JWST In Flight
本文介绍了JWST在轨期间NIRCam的性能测试结果,表明其在几乎所有领域均超出预期,并为望远镜镜段对准提供了所需图像。
2022-12-22 astro-ph.IM
The ARCADE 2 Instrument
第二代宇宙学、天体物理学和漫发射绝对辐射计(ARCADE 2)仪器是一个球载实验仪器,用于测量宇宙微波背景的辐射温度以及3至90千兆赫六个频率的银河系和银河系外发射。ARCADE 2采用双调零设计,其中来自天空的辐射与来自外部低温全孔径黑体校准器的辐射进行比较,该校准器由包含内部黑体参考负载的低温开关辐射计进行。为了进一步减少系统误差的来源,ARCADE 2采用了一个完全开放的冷孔,所有辐射有源元件保持在2.7 K附近,没有窗口或其他温暖的物体,通过一种新的热设计实现。我们讨论的设计和性能的ARCADE 2仪器在其2005年和2006年的飞行。
2010-04-03 astro-ph.IM
Post-launch performance of the Fermi Large Area Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)在经过大约60天的仪器检查和调试后于2008年8月13日开始正常运行,目前正在进行从30 MeV到300 GeV以上的全天伽马射线调查,具有前所未有的灵敏度和角分辨率。使用蒙特卡罗模拟和试验射束数据对LAT发射前响应进行了调整,这些数据来自范围必然有限的活动。这表明,在处理系统分类时采取了保守的方法,这会影响到采集数据头几个月的重建分析。目前正在完成根据飞行数据对仪器性能进行的第一次重大更新。不仅LAT校准现在基于飞行数据,而且地面事件重建也已更新,以适应在轨校准,并使用来自天体来源的真实数据仔细验证响应。在这篇文章中,我们描述了目前对该工具的最佳了解,以及我们计划在第2年发布公共响应函数以支持数据发布。
2009-07-03 astro-ph.IM
Analysis of Mission Opportunities to Sedna in 2029-2034
本文重点介绍了海王星外天体(90377)塞德娜(Sedna)在2029-2034年发射的轨道设计。塞德娜目前正在向近日点移动,距离太阳约74 au。近日点的通过估计是在2073-74年。这为研究如此遥远的物体提供了机会。塞德娜以其轨道和1万年的周期而闻名,是深空探测的一个令人兴奋的物体。目前的研究提供了两种可能的转移到塞德娜的情况。考虑了直飞和包括重力辅助机动的飞行。目前的研究表明,由于总特征速度和飞行时间值很高,直接飞行实际上是不现实的。有希望的场景包括金星,地球,木星,土星和海王星附近的重力辅助机动。对在飞往塞德娜期间与小行星近距离接近的情况进行了分析。本文的研究结果表明,2029年的发射提供了最佳的转移条件,在最小的总特征速度。分析表明,在较小的额外脉冲下,有可能在2034年发射(16)Psyche和(20)Massalia的大型主带小行星。
2022-01-25 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Planck LFI flight model feed horns
这篇论文是在JINST上发表的发射前状态LFI论文的一部分:http://www.iop.org/EJ/journal/-page=extra.proc5/jinst低频仪器通过11个波纹馈电喇叭与欧空局普朗克望远镜光学连接,每个馈电喇叭连接到辐射计链组件(RCA)。本文介绍了某飞行模型馈源喇叭的设计、制造和试验情况。它们被设计用于优化LFI光学接口,同时考虑到普朗克焦平面布局所带来的严格机械要求。所有11个装置均已成功测试并与Ortho模式探头集成。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
End-to-end ground calibration and in-flight performance of the FIREBall-2 instrument
暗星系际红移发射气球(FIREBall-2)的有效载荷,FIREBall仪器的第二代(PI:C。马丁,加州理工学院),已被校准,并从美国宇航局哥伦比亚科学气球设施(CSBF)在萨姆纳堡,NM发射。FIREBall-2于2018年9月22日首次发射,有效载荷使用多物体狭缝光谱仪(MOS)从太空进行了首次多物体采集。这篇面向性能的论文介绍了FIREBall-2的校准和最后的地面调整,根据飞行数据评估的飞行性能,以及预测仪器的最终灵敏度。该分析预测,FIREBall-2未来的飞行应该能够检测z~0.67的星系中的HI Lyα共振线,但将发现空间分辨环星系介质(CGM)具有挑战性。
2021-01-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
The In-Flight Noise Performance of the JWST/NIRSpec Detector System
近红外光谱仪(NIRSpec)是2021年12月25日发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)上的四个焦平面仪器之一。我们提出了在飞行中的状态和性能的NIRSpec的探测器系统来自仪器调试数据。该仪器具有两个2048 x 2048 HAWAII-2 RG传感器芯片组件(SCA),可在约42.8 K的温度下工作,并通过一对SIDECAR ASIC读取。NIRSpec支持“改进的参考采样和减法”(IRS 2)读出模式,该模式旨在满足NIRSpec严格的噪声要求,并降低1/f和相关噪声。此外,NIRSpec还具有针对明亮天体时间序列观测进行优化的子阵列,例如用于观测围绕明亮宿主恒星的系外行星凌日。我们专注于暗信号以及读取和总噪声性能的检测器。
2022-08-26 astro-ph.IM
Aerocapture Enabled Fast Uranus Orbiter Missions
本研究提出了两种利用气动捕获技术的快速天王星轨道器任务轨迹,相比传统推进入轨架构显著缩短了飞行时间,并验证了其发射可行性与气动捕获走廊条件。
2023-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.app-ph
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
First Operation of TES Microcalorimeters in Space with the Micro-X Sounding Rocket
Micro-X是一种探空火箭携带的仪器,使用微量热计阵列进行高分辨率X射线光谱分析。该仪器于2018年7月22日从美国白沙导弹靶场首次飞行。这次飞行标志着过渡边缘传感器阵列及其时分多路复用读出系统在太空中首次成功运行。这次发射是为了观测超新星遗迹仙后座A。姿态控制系统的故障使火箭无法瞄准,导致没有时间瞄准目标。机载校准源在飞行中提供X射线,用于比较飞行前积分、飞行和成功飞行后恢复期间的探测器性能。这些校准数据表明了探测器在空间环境中的能力及其未来飞行的潜力。
2020-01-05 astro-ph.IM
The SWAP EUV Imaging Telescope. Part II: In-flight Performance and Calibration
带有有源像素系统探测器和图像处理望远镜的“太阳观察者”于2009年11月2日搭载欧空局PROBA 2技术飞行任务发射,两年多来每隔一两分钟获取一次日冕图像。SWAP中最重要的技术发展是抗辐射CMOS-APS探测器和一种新的机载数据优先级排序方案。虽然这种探测器以前曾在空间使用过,但从未用于轨道上的长期科学观测。因此,SWAP需要仔细校准,以保证仪器的科学回报。自发射以来,我们定期监测SWAP探测器响应在飞行中的演变,以表征其在任务过程中的性能和退化。这些测量还用于降低校准图像中的检测器噪声(通过减去暗电流)。由于探测器暗电流的精确测量需要大型望远镜的离点,我们还监测了仪器中的杂散光水平,以确保这些校准测量不受太阳残余信号的污染。在这里,我们提出了这些测试的结果,并检查仪器响应和噪声的变化作为整个任务的时间和温度的函数。
2012-10-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
The 2023 Balloon Flight of the ComPair Instrument
本文介绍了ComPair原型伽马射线望远镜的2023年气球飞行任务,该仪器结合四个探测器子系统以实现MeV能区的康普顿散射与对产生并行探测,并报告了载荷研制、飞行表现及初步结果。
2024-10-03 astro-ph.IM
The Planck-LFI flight model composite waveguides
普朗克卫星上的低频仪器设计用于在27至77千兆赫的宽频带上提供有史以来最精确的整个天空CMB各向异性图。它由22个伪相关辐射计组成,由11个主动冷却(20 K)前端模块(FEM)和11个300 K后端模块(BEM)组成。这两个部分之间的连接是由矩形波导。考虑到不同的性质(热,电磁和机械),对WG的特性提出了严格的要求,并推动了它们的设计。从热的角度来看,WG应保证FEM和BEM部分之间的良好绝缘,以避免制冷机过载。另一方面,重要的是信号通过WG不经历过度衰减。最后,考虑到FEM模块在焦面后面的不同位置以及周围结构给出的机械约束,需要不同的机械设计。选择不锈钢和铜的复合配置以满足所有要求。考虑到复杂的形状和相当长的长度(约1.5 - 2米),WG的制造和测试是一个挑战。这项工作涉及LFI WG的发展,包括最终配置和制造工艺的选择。它还描述了从电磁角度充分表征这些组件所采用的测试程序以及它们所经历的空间鉴定过程。报告了测试活动期间获得的结果,并与严格的要求进行了比较。LFI WG的性能符合要求,WG成功通过了空间鉴定。
2010-01-26 astro-ph.IM
The re-flight of the Colorado high-resolution Echelle stellar spectrograph (CHESS): improvements, calibrations, and post-flight results
在这篇文章中,我们描述了科罗拉多高分辨率阶梯式恒星光谱仪(CHESS)的科学动机和技术发展,重点是支持有效载荷(CHESS-2)第二次飞行的硬件进步和测试。CHESS是一种火箭载远紫外仪器,旨在研究星际介质半透明云区内的原子-分子跃迁。CHESS是一种物镜f/12.4中阶梯光栅摄谱仪,在带通1000 $-$ 1600 nm范围内具有分辨力$>$ 100,000。摄谱仪的设计采用了R2中阶梯光栅与“低”线密度。我们比较了实验中阶梯光栅蚀刻工艺(由LightSmyth,Inc.和通过JPL微器件实验室的电子束技术蚀刻)与传统的机械刻划光栅(Bach Research,Inc. Richardson Gratings)。交叉色散光栅是由Horiba Jobin-Yvon开发和刻划的,是一种全息刻划的、“低”线密度的、具有环形表面曲率的动力光学器件。两个光栅都在戈达德太空飞行中心(GSFC)涂上了铝和氟化锂(Al+LiF)。最后的效率和反射率测量的CHESS-2的光学组件的结果。CHESS-2利用由Sensor Sciences,Inc.制造的40 mm直径交叉条带阳极读出微通道板(MCP)检测器,以实现具有高计数率能力(全局速率$>$ 1 MHz)的高空间分辨率。我们提出了飞行前的实验室光谱和校准结果。国际象棋2号于2016年2月21日搭载NASA/CU探空火箭执行任务36.297 UG…
2016-06-15 astro-ph.IM
LFI 30 and 44 GHz receivers Back-End Modules
普朗克低频仪器的30和44 GHz后端模块(BEM)是在室温下工作的宽带接收器(20%相对带宽)。来自前端模块的信号经过放大、带通滤波,最后由检波二极管转换为直流电。每个接收器都有两个相同的分支,遵循普朗克辐射计的差分方案。BEM设计是基于MMIC低噪声放大器,使用GaAs P-HEMT器件,微带滤波器和肖特基二极管检测器。他们的制造发展包括优雅的实验板原型,最后的资格和飞行模型单位。进行了电气、机械和环境测试,以表征和验证所制造的BEMs。介绍了普朗克LFI辐射计的30和44 GHz后端模块,并详细介绍了为确定其电气和环境性能而进行的测试。给出了30和44 GHz后端模块的频率响应、有效带宽、等效噪声温度、1/f噪声和线性度等电性能。
2010-01-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
POLAR: Final Calibration and In-Flight Performance of a Dedicated GRB Polarimeter
伽玛射线偏振测量是一种新的强有力的工具,可以用来研究天体物理源的辐射过程和辐射发生的环境。然而,迄今为止,由于所涉及的困难,在伽马射线能带中进行了很少成功的偏振测量。POLAR是一种专用偏振计,用于对50-500 keV能量范围内的伽马射线暴发射的偏振进行高精度测量。这种新的偏振计预计每年可探测大约50次伽马射线暴,同时对每年大约10次伽马射线暴进行高精度偏振测量。该仪器于2016年9月15日作为中国第二个空间实验室天宫二号的一部分发射到低地球轨道,并在一周后成功获取数据。该仪器使用由1600个塑料闪烁体条组成的分段闪烁体阵列,由25个平板多阳极光电倍增管读出,以测量入射光子的康普顿散射角。小的分段和相对较大的均匀有效面积使仪器能够测量大量瞬态事件的偏振,如伽马射线暴,在其两年的寿命期间具有前所未有的精度。最后的飞行模型在发射前进行了详细的校准,并进行了密集的空间资格测试,本文将对此进行总结。首先将讨论仪器设计,然后概述地面测试,最后将介绍飞行任务头几周测得的在轨行为。
2016-12-13 astro-ph.IM
Gaia Radial Velocity Spectrometer
本文介绍了欧洲航天局盖亚任务径向速度谱仪(RVS)的规格,设计和发展。从银河系动力学建模中的相空间的全部六个维度的基本原理开始,讨论了科学目标和由此产生的顶级仪器要求,并简要描述了仪器的初始概念。论文的主要部分是对飞行RVS的描述,考虑了光学设计、焦平面、检测和采集链以及竣工性能驱动因素和关键技术领域。在介绍了发射前的性能预测之后,本文最后介绍了发射后的发展和缓解策略,以及调试结束时的飞行性能总结。
2018-04-25 astro-ph.IM
The Deformable Mirror Demonstration Mission (DeMi) CubeSat: optomechanical design validation and laboratory calibration
未来太空望远镜上的日冕仪将需要精确的波前校正,以探测其宿主恒星附近的类地系外行星。高致动器数的微机电系统(MEMS)可变形反射镜提供具有低尺寸、重量和功率的波前控制。变形镜演示任务(DeMi)有效载荷将演示一个140个致动器的MEMS变形镜(DM),具有\SI{5.5}{\micro\meter}最大行程。介绍了飞行光学机械设计、飞行波前传感器和波前重建器的实验室测试以及波前像差闭环控制的仿真。我们还介绍了紧凑的飞行DM控制器,能够在0- 250 V以14位分辨率驱动多达192个执行器通道。两个嵌入式Raspberry Pi 3计算模块用于任务管理和波前重建。该航天器是一个6 U立方体卫星(30厘米x 20厘米x 10厘米),计划于2019年发射。
2018-07-10 astro-ph.IM
In-flight calibration of STEREO-B/WAVES antenna system
2006年10月25日发射的两个STEREO航天器(日地关系观测台)上的STEREO/WAVES(SWAVES)实验专门用于测量几千赫兹至16兆赫频率的无线电频谱。SWAVES天线系统由6米长的正交单极子组成,用于测量无线电波的电分量。利用这种配置,无线电源的定向和入射无线电波的偏振测量(偏振状态的分析)是可能的。为了评估SWAVES数据,必须准确地知道天线的接收特性,天线的接收特性由于与航天器主体和其他机载设备的辐射耦合而失真。在本上下文中,这些属性由天线有效长度向量描述。我们提出的SWAVES天线的飞行中校准的结果,使用观测的非热地面极光公里辐射(AKR)在立体声滚转机动的早期阶段的任务。应用最小二乘法结合遗传算法来找到在准静态频率范围($L_{antenna} \ll λ_{wave}$)中的STEREO Behind(STEREO-B)/WAVES天线的有效长度向量,其最适合于模型和观测到的AKR强度轮廓。所得结果证实了前SWAVES天线分析的流变和数值模拟。最后一组天线参数建议作为评估SWAVES数据的基础。
2015-08-26 astro-ph.IM
The Telescope Calibration of the Imaging X-ray Polarimetry Explorer
本文介绍了IXPE任务发射前对飞行备用望远镜的校准,证明可由独立组件校准数据合成望远镜校准,无需耗时昂贵的端到端校准。
2025-05-01 astro-ph.IM
The Radio and Microwave Sky as Seen by Juno on its Mission to Jupiter
该研究利用朱诺号5年飞行数据生成六幅射电与微波全天图,覆盖600 MHz至21.9 GHz,通过自校准去除漂移,并验证噪声与系统误差水平。
2025-03-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration of the MaGIXS experiment II: Flight Instrument Calibration
本文介绍MaGIXS探空火箭软X射线光谱仪的飞行仪器校准实验,包括波长校准、线扩展函数测量和有效面积确定,并利用仪器响应函数预测了观测太阳活动区的预期计数率。
2021-09-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
The ground calibration of the HERMES-Pathfinder payload flight models
本研究对HERMES-Pathfinder纳卫星星座的飞行模型有效载荷开展地面放射源光谱标定,确定了探测器参数、量化了不同温度下的性能指标,验证了微型仪器用于伽马射线暴探测的可行性。
2024-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
In-Flight Performance and Calibration of the LOng Range Reconnaissance Imager (LORRI) for the New Horizons Mission
长距离侦察成像仪(LORRI)是一种全色(360- 910 nm)、窄角(视场= 0.29度)、高空间分辨率(像素尺度= 1.02角秒)可见光成像仪,用于NASA的新视野(NH)任务,用于科学观测和光学导航。校准观测在NH于2006年1月19日发射后的几个月开始,并在整个任务期间每年重复进行。本文介绍了在飞行中的LORRI校准测量,并从我们的校准数据的分析得出的结果。LORRI自推出以来一直非常稳定,在灵敏度或光学性能方面没有可检测到的变化(在1%的水平)。通过在读出过程中采用CCD像素的4 × 4重新组合,特殊的航天器跟踪模式,30秒的曝光时间,以及大约100个图像的共同添加,LORRI可以检测到未分辨的目标,V = 22(SNR=5)。LORRI图像的瞬时动态范围为3500,结合曝光时间控制范围从0毫秒到64,967毫秒,以1毫秒为步长,支持对从木星到柯伊伯带深处的日心距离的行星目标进行高分辨率,高灵敏度成像,使各种科学调查成为可能。我们在这里描述如何将LORRI图像从原始(工程)单位转换为科学(校准)单位,用于解决和未解决的目标。我们还描述了各种仪器的文物,可能会影响一些观察情况下的LORRI图像的解释。
2020-01-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planck pre-launch status: Low Frequency Instrument calibration and expected scientific performance
给出了普朗克低频仪在地面低温试验活动中的标定和科学性能参数。这些参数反映了仪器的响应,并构成了我们对LFI科学性能的最佳发射前知识。LFI显示出出色的$1/f$稳定性和仪器系统效应的抑制;测量的噪声性能表明,LFI是同类仪器中最灵敏的仪器。测量的校准参数集将在飞行操作期间直到任务结束期间进行更新。
2010-01-25 astro-ph.IM
Design, development and verification of the 30 and 44 GHz front-end modules for the Planck Low Frequency Instrument
我们给出了一个30和44 GHz的前端模块(FEM)的低频仪器(LFI)的普朗克任务将于2009年推出的设计,施工和测试的描述。飞行任务的科学要求决定了FEM要满足的性能参数,包括其线性偏振特性。有限元设计是一个差分伪相关辐射计,其中来自天空的信号与4 K黑体负载进行比较。FEM核心的低噪声放大器(LNA)基于磷化铟高电子迁移率晶体管(HEMT)。该辐射计采用了一种新颖的相位开关设计,提供了良好的幅度和相位匹配的整个频带。在两个频率的测量误差范围内满足噪声温度要求。对于最敏感的LNA,在30和44 GHz处,频带中心处的噪声温度分别是量子极限的3倍和5倍。对于某些FEM,当环境温度降低到20 K时,噪声温度仍在下降。FEM的稳定性测试,包括1/f拐点频率的测量,也满足任务要求。30和44 GHz FEM在所有关键方面都满足或优于任务要求。最灵敏的LNA在其频带中心处已经达到了HEMT的噪声温度的新极限。有限元模型具有明确的线性极化特性。
2010-01-26 astro-ph.IM
The First Orbital Flight of the ELROI Optical Satellite License Plate
空间物体识别是空间交通管制的基石之一,也是航天器成功运行的必要条件。ELROI,即极低资源光学标识符,是一个新概念,可以在厚邮票大小的包裹中提供自供电的卫星识别信标。其体积小、成本低和完全自主运行使其可用于所有空间物体,包括立方体卫星和惰性碎片物体。信标的信号是在地面上用一个装有光子计数探测器的小型望远镜接收的,该探测器可以在一次经过头顶时明确地确定卫星的识别号。信号中还可以包括其他信息,以帮助诊断和解决异常情况,进一步提高航天飞行的可靠性和安全性。轨道上的第一个ELROI单元于2018年12月发射,作为学生CubeSat NMTSat的有效载荷。我们正在寻找识别信号。
2019-07-29 astro-ph.IM eess.SP
FIREBall-2: flight preparation of a proven balloon payload to image the intermediate redshift circumgalactic medium
FIREBall-2是一个平流层球载1米望远镜,与紫外线多目标狭缝摄谱仪相连,旨在通过z~0.7星系和类星体的莱曼α线发射来绘制其周围微弱的紫外线发射。这台光谱成像仪于2018年9月22日首次发射。关闭MT,USA.由于气球被刺破,飞行突然中断。该仪器在32公里高度上只能进行45分钟的科学采集,而不是名义上的8小时。此外,泄气的气球的形状,加上满月,揭示了一个严重的离轴散射光路,直接进入紫外科学探测器,比预期大100倍。为了准备下一次飞行,除了描述FIREBall-2的升级,本文还讨论了曝光时间计算器(ETC),该计算器旨在分析仪器的最佳性能(探索仪器的局限性和微妙的权衡)。
2022-11-28 astro-ph.GA astro-ph.IM
The SWAP EUV Imaging Telescope Part I: Instrument Overview and Pre-Flight Testing
太阳观察者与有源像素和图像处理(SWAP)是一个极紫外太阳望远镜上欧空局的项目机载自主2(PROBA 2)的任务发射于2009年11月2日。SWAP具有以17.4 nm为中心的光谱带通,并在54 x54 arcmin视场内提供低日冕的图像,具有3.2 arcsec像素和约两分钟的成像节奏。SWAP旨在监测低日冕中所有与空间气象有关的事件和特征。鉴于PROBA 2号微型卫星的资源有限,SWAP望远镜在设计上采用了各种创新技术,包括离轴光学设计和CMOS-APS探测器。本文为SWAP图像数据的用户提供参考文档。
2012-08-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Low-Profile, Self-Contained System for Atmospheric Monitoring and Mid-flight Collection of Viable Microbiological Samples at High Altitude
相关文献已充分确定了细菌在大气中的流行,这表明空气中的细菌可以影响大气特征,包括云的发展。研究还表明,大气生物分布受到底层陆地生物群落的影响。要了解可能影响大气生物概况的各种因素的复杂相互作用,更不用说开展大气生物普查,就需要一个具有成本效益的实验系统,能够产生具有可靠数据的可重复结果。然而,正如美国航天局和日本宇宙航空研究开发机构等空间机构发射的有效载荷所表明的那样,这些有效载荷既复杂又成本高昂。本文讨论了设计和实施的生物导向的实验有效载荷的高空气球,是大多数学生运行的实验计划的手段。本专题介绍中重点介绍的有效载荷PHANTOM(高空微生物计数和跟踪探测器,其目标是在多个高度捕获空中微生物,以确定高层大气的生物组成特征)已经进行了多次成功的飞行试验,突出了航空航天与生物科学之间跨学科项目的可行性和实用性。
2019-08-16 astro-ph.IM q-bio.PE
Flight mask designs of the Roman Space Telescope Coronagraph Instrument
在过去的二十年里,已经发现了数千颗被确认的系外行星;下一个主要挑战是描述这些其他世界及其恒星系统。关于系外行星和星周碎片盘的组成和形成的许多信息只能通过直接成像获得。直接成像是具有挑战性的,因为小的角间距($<1$ arcsec)和高的恒星-行星通量比(${\sim}10^{9}$是木星的类似物,${\sim}10^{10}$是地球的类似物)。大气湍流使地面无法达到如此高的通量比,因此必须在地球大气层以上进行观测。Nancy Grace Roman太空望远镜(Roman)将于2020年代中期发射,将是第一个使用日冕仪演示具有主动波前控制的高对比度成像的天基天文台。该仪器的主要目的是使未来旗舰任务所需的各种技术成熟,以便对类地系外行星进行成像和定性。这些技术包括两个高致动器数的可变形反射镜,光子计数探测器,两个互补的波前传感和控制回路,以及两种不同的电晕放电类型。在本文中,我们描述了一套完整的飞行日冕面具的设计和他们的打算在罗马日冕仪组合。有三种类型的掩模配置包括:一个主要的设计,以满足仪器的顶级要求,三个是支持的最佳努力的基础上,和几个不支持的美国宇航局系外行星探索计划贡献。如果仪器在其初始技术演示阶段之后获准运行,则可以调试和使用不受支持的面罩配置。
2021-08-12 astro-ph.IM
Solar Low Energy X-ray Spectrometer on board Aditya-L1: Ground Calibration and In-flight Performance
本文介绍了印度Aditya-L1上的太阳低能X射线光谱仪的地面与在轨校准程序,验证了其高分辨率软X射线光谱观测能力,实现了对各级别太阳耀斑演化的连续监测。
2025-11-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
Flight masks of the Roman Space Telescope Coronagraph Instrument
本文描述了Roman Space Telescope Coronagraph Instrument的全套飞行掩模及其布局、制造与测量方式,旨在为未来直接成像和表征类地系外行星提供技术支持。
2025-08-11 astro-ph.IM
In-flight calibration of RADEM, the JUICE mission radiation monitor
Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas(粒子物理与实验仪器实验室);Instituto Superior Técnico - University of Lisbon(里斯本大学高等技术学院);European Space Agency(ESA) European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲空间局欧洲航天天文中心);Department of Physics and Astronomy, University of Turku(图尔库大学物理与天文学系);European Space Research and Technology Centre, European Space Agency(欧洲空间局欧洲空间研究与技术中心)
RADEM在飞往木星冰月探测器任务中对高能质子和电子进行测量,通过飞行校准修正地面校准结果,开发出基于bow-tie方法的通量重建算法,证明其在行星际空间中提供准确质子通量测量的能力。
2026-02-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
In-flight PSF calibration of the NuSTAR hard X-ray optics
本文介绍了核光谱望远镜阵列(NuSTAR)硬X射线光学系统的点扩散函数(PSF)标定结果。在发射后不久,NuSTAR就观测到了Cyg X-1、Vela X-1和Her X-1等亮点源,用于PSF校准。我们使用的点源观测在几个离轴角度与射线跟踪模型来表征在轨道上的角响应,并发现射线跟踪模型单独不适合所观察到的事件分布和应用经验校正的射线跟踪模型,提高了拟合显着。我们描述了应用于射线跟踪模型的修正,并表明新PSF模型的封闭能量分数(EEF)的不确定性为< 3% for extraction apertures of R >60”,没有显着的能量依赖性。我们还表明,在其在轨运行期间,NuSTAR光学器件的PSF在约300天的时间内一直保持稳定。
2014-06-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Off-line radiometric analysis of Planck/LFI data
普朗克低频仪器是普朗克卫星上的一个由22个伪相关辐射计组成的阵列,用于在三个频带(30、44和70千兆赫)测量宇宙微波背景中的温度和偏振各向异性。为了校准和验证LFI的性能,开发了一个名为LIFE的软件套件。其目的是提供一个通用平台,用于分析对仪器的单个组件(RCA,辐射测量链组件)和集成辐射测量阵列组件(RAA)进行的测试结果。此外,其分析工具设计用于飞行期间以及生成关于仪器状态的定期报告。LIFE套件是采用多层次、跨平台的方法开发的。它实现了许多用RSI IDL编写的分析模块,每个模块都通过用C和C++编写的可移植和高度优化的函数库访问数据。LIFE最重要的特点之一是它能够使用地面试验数据和实际飞行数据作为输入运行相同的数据分析代码。LIFE软件包已成功地用于RCA/RAA试验和普朗克综合系统试验。此外,在2008年10月举行的系统操作验证测试中,该软件还通过了飞行中使用的验证。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration of MAJIS (Moons And Jupiter Imaging Spectrometer): III. Spectral Calibration
本文基于地面和发射后在轨数据,系统表征了JUICE任务中MAJIS成像光谱仪的光谱性能,包括光谱采样、响应函数及其随操作参数的变化,并与性能要求对比验证。
2024-05-29 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
In-flight calibration system of Imaging X-ray Polarimetry Explorer
将于2021年发射的NASA/ASI成像X射线偏振探测器将是第一台在2-8 keV能量带对多个天文源进行空间分辨X射线偏振测量的仪器。由于在三个X射线望远镜的焦点处使用了气体像素探测器(GPD),这些测量成为可能。GPD允许同时测量相互作用点、能量、到达时间和探测到的X射线光子的偏振角。因此,40年前利用爱因斯坦卫星实现的成像和光谱学灵敏度的提高将首次扩展到X射线偏振测量。气体倍增探测器的特性随时间而变化。由于GPD是一种新型仪器,因此在其任务寿命期间验证其性能和稳定性尤为重要。为此目的,航天器上有一套滤波器和校准装置,其中包括用于对仪器进行飞行中校准的偏振和非偏振校准源。在这项研究中,我们提出的FCS的飞行模型的设计和使用硅漂移探测器和CCD相机获得的第一次测量,以及在热真空中获得的GPD的飞行单元。我们表明,校准源成功地评估和验证GPD的功能,并验证其在轨道上的科学成果,这提高了我们的知识,这些探测器在X射线偏振测量的行为。
2020-10-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
In-flight energy calibration of the space-borne Compton polarimeter POLAR
POLAR是一种紧凑的宽视场星载探测器,用于精确测量能量范围从50 keV到500 keV的瞬态源发射的硬X射线的线性偏振。它由用作检测材料的40 $\times$ 40塑料闪烁体棒阵列组成。这些条被分组在25个检测器模块中。对POLAR的能量范围灵敏度进行了优化,使其与伽马射线暴(GRB)的瞬发光子相匹配。对瞬发辐射的偏振测量将有助于探测伽玛暴喷流中的源几何形状、辐射机制和磁结构。该仪器还可以探测来自太阳耀斑的硬X射线,并用于精确测量其偏振。POLAR于2016年9月15日在中国空间实验室TG-2上发射进入低地球轨道。为了实现偏振测量的高精度,必须确保在飞行之前和飞行期间进行精确的能量校准。使用仪器内放置的四个低活度$^{22}$ Na放射源进行此类校准。能量转换因子与来自源的共线湮灭光子的康普顿边缘位置有关。本文介绍了飞行校准的基本原理,介绍了基于蒙特卡罗模拟的方法研究及其实验室验证,最后给出了基于飞行数据分析的观测结果。
2018-06-05 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Planck pre-launch status: High Frequency Instrument polarization calibration
普朗克的高频仪器将在100至857 GHz的毫米和亚毫米域中绘制整个天空,在100、143、217和353 GHz具有前所未有的偏振灵敏度($ΔP/T_{\tiny cmb} \sim 4\cdot 10^{-6}$)。它将导致我们对宇宙微波背景各向异性和极化前景信号的理解的重大改进。普朗克将对$E$模谱进行高分辨率测量(高达$\ell \sim 1500$),并将在寻找原始引力波对CMB偏振的微弱印记方面发挥突出作用。本文讨论了温度(增益)和偏振(偏振效率和探测器方向)的校准对偏振测量的影响。仪器的偏振参数的具体要求的设置,我们报告他们的飞行前测量HFI测辐射热计。我们提出了一个半分析的方法,准确地占仪器的扫描策略,以及不同的检测器的组合。我们使用这种方法来传播误差通过的CMB角功率谱在特定情况下的普朗克-HFI,并推导出偏振参数的约束。我们表明,为了将系统误差限制在$E$模功率谱宇宙方差的10%以内,增益、偏振效率和探测器方位的不确定度必须分别低于0.15%、0.3%和1°。本文报道的发射前地面测量已经满足了这些要求。
2010-04-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
SuperBIT Superpressure Flight Instrument Overview and Performance: Near diffraction-limited Astronomical Imaging from the Stratosphere
本文介绍球载大视场望远镜 SuperBIT 的仪器组成与 45 晚飞行性能,验证其近衍射极限成像能力,并为 1.34 米 GigaBIT 天文台奠定基础。
2024-08-03 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det