The Science Advantage of a Redder Filter for WFIRST
WFIRST将能够在数千平方度的天空中提供哈勃质量的成像性能。WFIRST的广域、高空间分辨率调查数据在未来几十年内都将是无与伦比的。在目前的基线设计中，WFIRST滤光片将从光学设计允许的最蓝波长延伸到红色截止波长为2.0微米的最红滤光片（F184W）。在本白皮书中，我们概述了添加中心波长为2.15微米的Ks滤波器的一些科学优势，以便在考虑到天文台的热性能和探测器的灵敏度的情况下，尽可能将WFIRST的波长覆盖范围扩展到红色。
2018-06-01 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
WFIRST Science with a Probe Class Mission
WFIRST是十年审查的最高优先级空间任务，然而，它不太可能在本十年内开始，主要是由于预期的NASA预算不太可能有足够的资源为这样的任务提供资金。出于这个原因，我们提出了一个低成本的任务，完成所有的WFIRST科学的设计参考任务1与探测器类设计中所描述的。这一努力的动机是希望及时开始WFIRST，并在预算范围内，可以在现实的基础上适合NASA可用的资产。该设计利用二向色性来形成四个焦平面，所有焦平面都具有相同的视场，以使用来自1.2米望远镜的大部分可用光子。
2013-12-16 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Wide-Field InfrarRed Survey Telescope-Astrophysics Focused Telescope Assets WFIRST-AFTA 2015 Report
本报告描述了科学定义小组（SDT）的宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）任务的2014年研究。这是一个空间观测站，将使用一个2.4米望远镜，配备宽视场红外仪器和光学日冕仪，处理暗能量、系外行星和一般天体物理学方面最引人注目的科学问题。Astro 2010年十年巡天计划建议将大视场红外巡天望远镜作为新的大型空间任务的首要任务。根据十年调查的设想，WFIRST将执行一项暗能量科学计划，一项确定系外行星人口统计的微透镜计划，以及一项利用其超宽视野的一般观测计划。2012年10月，美国宇航局特许成立了一个科学定义小组（SDT），与GSFC的WFIRST研究办公室和喷气推进实验室的项目办公室合作，利用最近向美国宇航局提供的2.4米哈勃质量望远镜组件之一，为WFIRST的实施制定设计参考任务（DRM）。该DRM基于Green等人（2012）报告的早期WFIRST SDT和Spergel等人报告的先前WFIRST-2.4 DRM的工作。（2013年）。2.4米主镜使飞行任务比以前考虑的1.3米和1.1米设计具有更高的灵敏度和更高的角分辨率，既增加了主要调查的科学回报，又增加了WFIRST作为客座观测设施的能力。在基线设计中增加一个同轴日冕仪，可以对附近恒星周围的行星进行成像和光谱研究。
2015-03-13 astro-ph.IM
Community Involvement in the WFIRST Exoplanet Microlensing Survey
WFIRST是美国宇航局第一个具有预定义核心科学计划的旗舰任务，旨在研究暗能量，并通过引力微透镜调查对宽轨道系外行星进行统计普查。这些计划预计将使用一半以上的主要任务观测时间。在此之前，只有较小的PI领导的任务有使用如此大部分观测时间的核心计划，并且在许多情况下，这些PI领导的任务的数据被保留给PI的科学团队一段专有时间，允许PI的团队从数据中做出大部分重大发现。这种程序不适合旗舰飞行任务，因为旗舰飞行任务应当为整个天文学界提供科学机会。出于这个原因，WFIRST数据将没有专有期，但我们认为，需要做出更大的努力，使WFIRST科学能够为天文学界所用。我们提出了一个计划，以两种不同的方式提高社区参与WFIRST系外行星微透镜调查。首先，我们提出了一套高层次的数据产品，使天文学家没有详细的微透镜专业知识访问的WFIRST系外行星微透镜调查数据的统计意义。第二，我们建议成立一个WFIRST系外行星微透镜社区科学团队，该团队将开放参与WFIRST系外行星微透镜调查的开发，与NASA选定的科学团队合作，该团队将负责提供大多数高水平的数据产品。这个社区科学团队将向志愿者开放，但成员也应该有机会申请资助。
2019-08-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST) Final Report
2010年12月，美国宇航局为WFIRST（宽视场红-红巡天望远镜）创建了一个科学定义小组（SDT），该望远镜被Astro 2010年十年巡天计划推荐为大型空间任务的最高优先事项。SDT被特许与GSFC的WFIRST项目办公室和JPL的计划办公室合作，为WFIRST制作设计参考任务（DRM）。最初的部分任务是在2011年年中之前完成一个临时设计参考任务。这份文件被提交给了NASA，并在天文学界广为流传。2011年末，天体物理学分部增加了最初的任务，要求进行两次设计参考任务。其中第一个是DRM 1，是临时DRM的最终版本，在可能的情况下降低总体任务成本。其中第二个是DRM 2，旨在识别和消除与NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜（以下简称JWST），ESA的欧几里得任务和NSF的地基大型综合巡天望远镜（以下简称LSST）重叠的能力，并再次降低总体任务成本，同时保持对NWNH的忠诚。本报告提供DRM 1和DRM 2。
2012-08-20 astro-ph.IM
Brighter-fatter effect in near-infrared detectors -- III. Fourier-domain treatment of flat field correlations and application to WFIRST
弱引力透镜已经成为宇宙结构增长的主要探测器。然而，剪切信号非常小，准确的测量关键取决于我们理解非理想仪器效应如何影响天文图像的能力。WFIRST将飞行一个包含18个Teledyne H4 RG-10近红外探测器阵列的焦平面，这与以前的弱透镜观测提出了不同的仪器校准挑战。先前的工作已经表明，平场图像的关联函数是解开线性和非线性像素间电容（IPC）和较亮-较胖效应（BFE）的有效工具。在这里，我们提出了一个傅立叶域处理的平场相关性，这使我们能够扩展到IPC，BFE和经典的非线性的所有订单以前的形式主义。我们表明，通过使用这种形式主义，在模拟平场分析中的纸张我的偏见大大减少。然后，我们将这种更新的形式主义，从三个WFIRST飞行候选探测器的平场数据，并探讨分析中的变化的鲁棒性。我们发现，BFE是存在于所有三个检测器，其贡献的平场相关性占主导地位的非线性IPC。BFE的大小使得对于沉积在相邻像素中的每个电子，像素的有效面积增加$(3.54\pm0.03)\times 10^{-7}$。我们比较IPC地图从平场自相关测量获得的单像素复位方法，并找到一个中位数为0.113%的差异。在进一步诊断这种差异后，我们将其主要归因于串扰的另一个来源，即垂直拖尾像素效应，并建议进一步开展工作以开发这种效应的模型。这些结果代表了WFIRST探测器非理想效应校准的重要一步。
2020-03-12 astro-ph.IM
Unique Science from a Coordinated LSST-WFIRST Survey of the Galactic Bulge
美国宇航局的WFIRST任务将对银河系凸起进行宽视场近红外调查，通过微透镜技术寻找系外行星。由于该任务将于2020年代中期启动，大约在LSST主要调查的一半，我们有一个独特的机会来探索两个具有里程碑意义的计划的协同科学。LSST可以在一个深钻区域内测量WFIRST微透镜测量的整个覆盖区。在这里，我们探讨了这一提议的巨大科学潜力，并推荐了最有效的观测策略。
2018-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
WFIRST-2.4: What Every Astronomer Should Know
Astro 2010年十年巡天计划建议将宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）作为新的大型空间任务的首要任务。WFIRST-AFTA科学定义小组（SDT）的报告介绍了WFIRST的设计参考任务，该任务采用了最近向NASA提供的2.4米哈勃质量反射镜组件之一。2.4米的主镜使飞行任务比以前考虑的WFIRST的较小孔径设计具有更高的灵敏度和更高的角分辨率，从而增加了主要调查的科学回报和WFIRST作为客座观测设施的能力。增加一个同轴日冕仪的选择将能够对附近恒星周围的行星进行成像和光谱研究。这篇短文是作为SDT报告的配套文章而制作的，它总结了WFIRST-2.4 DRM的关键点。它强调了2.4米望远镜为天体物理学和宇宙学的许多领域的进步提供的非凡机会，包括暗能量，系外行星的人口统计和特征，星系和类星体的演化，以及银河系及其邻居的恒星星族。
2013-05-24 astro-ph.IM
The WFIRST Galaxy Survey Exposure Time Calculator
本文件描述了宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）高纬度巡天的曝光时间计算器。计算器在成像和光谱模式下工作。除了标准的ETC功能（例如背景和S/N确定），计算器还对星系人口进行积分，并预测可用于弱透镜（成像模式）和检测到的发射线（光谱模式）的星系形状的密度和红移分布。源代码可供公众使用。
2012-04-23 astro-ph.IM
Radiation-Induced Backgrounds in Astronomical Instruments: Considerations for Geo-synchronous Orbit and Implications for the Design of the WFIRST Wide-Field Instrument
地球同步轨道对太阳或天体物理观测站很有吸引力，因为它们允许以高速率连续下行数据。然而，这些轨道的辐射环境提出了独特的挑战。本文介绍了地球同步轨道辐射环境的特点及其在光子探测器中产生背景的机理。介绍了屏蔽考虑因素，并提出了拟议的宽视场红外巡天望远镜天文台的初步屏蔽设计，作为今后考虑地球同步轨道的空间望远镜概念研究的参考。
2015-11-15 astro-ph.IM
Substellar and low-mass dwarf identification with near-infrared imaging space observatories
目标：我们的目标是评估棕矮星的近红外颜色，这是通过四个主要的红外成像空间天文台观察到的：哈勃太空望远镜（HST），詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST），欧几里得任务和WFIRST望远镜。方法：我们使用SPLAT dac/ISPEX光谱库绘制出M型、L型和T型矮星的颜色。我们已经确定了哪种颜色-颜色组合对于识别宽型是最佳的，哪种单一颜色对于识别亚型是最佳的（例如，T0-9）。我们分别评估了每个天文台以及窄场（HST和JWST）和宽场（Euclid和WFIRST）组合。结果：Euclid过滤器对褐矮星的分类效果很差，而WFIRST的效果仅略好一些，尽管过滤器的选择范围更广。WFIRST的W146和F062结合欧几里得的Y波段，可以更好地区分宽棕矮星。然而，由于缺乏中或窄带滤波器，欧几里得和WFIRST观测的任何组合的亚型仍然不确定。我们认为，一个中等波段添加到WFIRST过滤器的选择将大大提高其预选棕矮星的成像调查的能力。结论：在高红移搜索中使用的HST滤波器接近于识别宽恒星类型的最佳值。然而，将F127 M添加到常用的广泛过滤器组中将允许明确的亚型分型。对HST的改进是JWST的两种宽和中过滤器组合之一：将F140 M与F150 W或F162 M配对可以很好地区分亚型。
2018-05-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Simulating the WFIRST coronagraph Integral Field Spectrograph
直接成像技术的一个主要目标是以极高的对比度对其他恒星周围行星的大气进行光谱表征。为了实现这一目标，日冕测量仪器倾向于使用积分场摄谱仪（IFS）作为科学相机，以一次性分散整个搜索区域并获得每个位置的光谱，因为行星的位置事先并不知道。这些摄谱仪可以有效地防止斑点和背景物体造成的混淆，也可以帮助日冕观测的斑点减除和波前控制阶段。我们提出了一个软件包，日冕和快速成像光谱仪在Python（脆）模拟的IFS的WFIRST日冕仪（CGI）。该软件使用空间和光谱分辨的日冕焦平面立方体传播输入科学立方体，将其转换为IFS检测器地图，并最终将空间光谱输入场景重建为3D数据立方体。模拟IFS立方体可用于测试数据提取技术，改进灵敏度分析，并进行飞行CGI-IFS仪器的设计权衡研究。crispy是一个公开可用的Python包，可以适应其他IFS设计。
2017-09-28 astro-ph.IM
The Whole is Greater than the Sum of the Parts: Optimizing the Joint Science Return from LSST, Euclid and WFIRST
本报告的重点是LSST，Euclid和WFIRST的组合所带来的机会，这些光学调查将成为未来十年天文学的重要组成部分。这些调查的总和有可能大大超过各个部分的贡献。正如本报告所详述的那样，这些调查的结合应该为我们提供星系的多波长高分辨率图像和涵盖大部分恒星能谱的宽带数据。这些恒星和银河系的数据有可能产生新的见解，从银河系的形成历史到中微子的质量。然而，使天文学界能够充分利用这一多仪器数据集是一项具有挑战性的技术任务：对于大部分科学，我们将需要将具有不同光谱和空间分辨率的多个波长的测光结合起来。我们确定了一些关键的科学，使联合调查和实现协同作用的关键技术挑战。
2015-02-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
True Masses of Radial-Velocity Exoplanets
我们探讨了空间望远镜的科学力量，用于估计已知的径向速度系外行星的真实质量，通过天体测量直接图像。我们将所需的质量精度（在我们的示例中为+/10%）转化为信噪比的最小目标，这意味着最小曝光时间。当行星接近一个节点时，质量测量变得困难，如果不是不可能的话，因为明显的分离变得与轨道的倾角无关。这种节点效应与太阳和反太阳指向限制、光度和遮蔽完整性以及轨道运动造成的图像模糊的考虑相结合，严重限制了观测机会，在五年的飞行任务中往往只有短暂的间隔。我们比较了四个任务的科学力量，两个外部恒星阴影，EXO-S和WFIRST-S，两个内部日冕仪，EXO-C和WFIRST-C。在这个科学节目中，恒星阴影的表现比日冕要好三倍。对于这两个日冕仪，输入目录包括16个RV行星，其中EXO-C可能观测到10个，其中6个将有90%的成功保证。在同样的16颗行星中，WFIRST-C可能观测到12颗，其中9颗是有保证的。对于这两个恒星阴影任务，输入目录包括55颗行星，其中EXO-S可能观测到37颗，其中20颗是有保证的。在同样的55个中，WFIRST-S可能观察到45个，其中30个是有保证的。对于RV行星来说，更长的光谱曝光时间应该很容易适应，并保证成功。
2015-01-12 astro-ph.IM
Simulations of the WFIRST Supernova Survey and Forecasts of Cosmological Constraints
WFIRST是2010年新世界、新视野十年巡天中排名最高的大型天基任务。它现在是美国宇航局的一项任务，计划在2020年代中期发射。一个主要的任务目标是通过多个探测器精确地限制暗能量的性质，包括Ia型超新星（SNe Ia）。在这里，我们提出了第一个现实的模拟的无线传感器网络调查的基础上，目前的硬件规格和使用开源工具。我们模拟SN光变曲线和光谱所看到的WFIRST宽场通道（WFC）成像仪和积分场通道（IFC）光谱仪，分别。我们研究了11个调查策略与不同的时间分配之间的WFC和IFC，其中两个是基于WFIRST科学定义团队，专门从IFC数据测量SN距离所描述的战略。我们传播统计和，至关重要的是，系统的不确定性，以预测暗能量工作组的品质因数（FoM）的每一个战略。在调查的战略中，我们发现最成功的是以世界粮食理事会为重点。然而，还需要进一步努力限制系统性，以充分优化国际金融公司的使用。即使没有对其他宇宙学探测器的改进，WFIRST SN调查也有可能将FoM从当前值增加一个数量级以上。虽然这里提出的调查策略还没有得到充分优化，这些初步的调查是一个重要的一步，在最终的硬件设计和执行的WFIRST任务的发展。
2019-12-23 astro-ph.IM
LSST Observing Strategy White Paper: LSST Observations of WFIRST Deep Fields
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）预计将于2020年代中期发射。凭借其宽视场近红外（NIR）相机，它将以前所未有的细节调查天空。作为正常操作的一部分，并作为多个预期的专门调查的结果，WFIRST将产生几个相对宽场（几十平方度）深（限制28级或更暗）的领域。特别是，一项计划中的超新星调查预计将在2年内大约每5天对LSST足迹中的3个深场进行成像。叠加所有数据，这次巡天将在LSST足迹中的所有WFIRST超新星场上分别产生~12-25 deg^2和~5-15 deg^2区域，深度分别为~28 mag和~29 mag。我们建议LSST进行小型调查，将匹配WFIRST的节奏，并同时观察超新星调查领域在2年的WFIRST超新星调查，实现堆叠深度类似的WFIRST数据。我们还建议在整个LSST调查中对这些相同区域进行额外的观测，以便更早地获得深层图像，在现场进行长期监测，并产生更深的整体图像。这些领域将为宇宙学、河外星系和瞬变/变量科学提供遗产。
2018-11-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
Astrometry with the Wide-Field InfraRed Space Telescope
宽视场红外空间望远镜（WFIRST）将能够在其主相机宽视场成像仪（WFI）的巨大视场内对微弱的源进行精确的天体测量。这一前所未有的组合将对许多需要恒星精确位置、距离和速度的科学问题产生变革性影响。我们描述了WFIRST WFI在不同情况下的天体测量精度的期望，说明了广泛的科学案例将如何看到这些数据的重大进展，并确定了WFIRST设计的各个方面，其中小的调整可以大大提高其作为天体测量仪器的能力。
2019-11-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Technology advancement of the CCD201-20 EMCCD for the WFIRST coronagraph instrument: sensor characterization and radiation damage
宽视场红外巡天望远镜-天体物理聚焦望远镜资产（WFIRST-AFTA）任务是一个2.4米级空间望远镜，将用于一系列天体物理研究领域。喷气推进实验室将提供一个高对比度成像日冕仪-两个主要的天文仪器之一。为了实现在极低通量条件下探测行星所需的低噪声性能，电子倍增电荷耦合器件（EMCCD）已被用于日冕仪的两个传感器-成像相机和积分场摄谱仪。JPL已经建立了一个EMCCD测试实验室，以将EMCCD成熟度提高到技术准备水平6。该计划整合了完整的传感器特性，包括读取噪声、暗电流和时钟感应电荷。此外，通过考虑WFIRST空间环境的独特挑战，将评估由于质子、电子和宇宙射线等高能粒子的破坏而导致的传感器电荷转移效率的降低。科学级CCD 201 -20 EMCCD已被辐照到质子通量，反映了预计的WFIRST轨道。由于辐射位移损伤的性能下降的报告，这是第一个这样的研究CCD 201 -20复制WFIRST条件。此外，旨在识别和减轻辐射诱导的电子捕获，如陷阱泵浦，自定义时钟，和热循环的技术进行了讨论。
2016-01-08 astro-ph.IM
Lessons for WFIRST CGI from ground-based high-contrast systems
美国宇航局宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）的日冕仪（CGI）将构成高对比度成像，积分场光谱学和系外行星和星周盘偏振测量的巨大进步，旨在将目前地面直接成像设施的灵敏度提高2-3个数量级。此外，CGI将作为未来地球外成像和表征任务的探路者，通过演示波前控制，日冕测量和光谱检索在一个新的对比度制度，并通过验证仪器和望远镜模型在前所未有的精度水平。为了实现这种性能的飞跃，借鉴地面高对比度设施的经验至关重要。我们讨论了几个领域的相关共性，包括：波前控制，积分场单元数据的后处理，以及校准和观测策略。
2019-01-13 astro-ph.IM
Brighter-fatter effect in near-infrared detectors -- II. Auto-correlation analysis of H4RG-10 flats
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）将利用近红外波长的弱引力透镜研究宇宙加速的起源。透镜分析对点扩散函数的尺寸和椭圆度测量的精度有严格的限制。WFIRST将使用红外探测器阵列，必须充分表征，以告知数据简化和校准程序，从而可以实现无偏的宇宙学结果。Hirata & Choi 2019介绍了将不同平场时间样本的互相关信号与非线性探测器行为（如更亮的脂肪效应（BFE）和非线性像素间电容（NL-IPC））联系起来的形式，本文将该框架应用于WFIRST开发探测器SCA 18237。我们发现一个残余的相关信号后，占经典的非线性。该残差相关性包含BFE和NL-IPC的组合;然而，进一步的测试表明BFE是主导机制。如果解释为纯BFE，则表明像素的有效面积增加了$(2.87\pm0.03)\times 10^{-7}$（统计）。对于4个最近的邻居中的每个电子，对于更远的邻居，具有快速的$\sim r^{-5.6\pm0.2}$衰减效应。我们发现，从热像素推断的IPC包含相同的大规模空间变化的IPC推断自相关，虽然与整体偏移量为$\sim 0.06\%$。从热像素推断的NL-IPC太小而不能解释互相关测量，进一步支持BFE假设。这项工作提出了H4 RG-10探测器中BFE的第一个证据，展示了一些可以从平场统计中收集到的有用见解，并代表了WFIRST数据校准的重要一步。
2020-01-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Masses and Distances of Planetary Microlens Systems with High Angular Resolution Imaging
微透镜技术是目前唯一能够探测宽轨道、低质量、类似太阳系外行星的方法。对这些行星的质量测量将产生大量关于行星形成、系外行星人口统计、自由浮动行星、行星朝向星系的频率的科学。对过去微透镜目标的高分辨率跟踪观测提供了微透镜行星和宿主的质量测量，不确定度<20%。这将是WFIRST质量测量的主要方法。我们主张，在未来十年内，AO，HST和JWST（未来）的高分辨率观测仍然是必要的，以开发方法，确定字段和过滤器选择，了解系统学，并开发一个强大的管道，以发布来自WFIRST微透镜调查的高质量数据产品，以便天文学界能够迅速参与科学。我们还支持美国ELT与先进的激光AO系统在提高WFIRST微透镜调查的科学回报的背景下，未来的高分辨率观测。我们赞同国家科学院发布的2018年系外行星科学战略报告。本白皮书扩展并补充了其中提供的材料。特别是，这份白皮书支持美国国家科学院系外行星科学战略报告的建议：NASA应该发射WFIRST，对遥远的行星进行微透镜调查，并展示对系外行星目标的日冕光谱技术。该白皮书还支持该报告的结论，其中指出：“一些活动，包括使用地面和空间设施的前兆和同步观测，将优化WFIRST微透镜调查的科学产量。"
2019-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Wide Field Infrared Survey Telescope: 100 Hubbles for the 2020s
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）是一个2.4米长的空间望远镜，视场为0.281度^2，用于近红外成像和无狭缝光谱学，日冕仪设计用于> 10^8星光抑制。作为Astro 2020白皮书的背景信息，本文总结了WFIRST的当前设计和预期性能。虽然WFIRST没有哈勃太空望远镜的紫外成像/光谱能力，但对于宽场近红外探测，WFIRST的效率要高出数百倍。一些最雄心勃勃的多周期HST财政计划可以作为WFIRST上的常规一般观察员（GO）计划执行。为宇宙学和系外行星微透镜计划计划进行的大面积和时域调查将产生非常丰富的数据集，从而能够进行大量的档案研究（AR）调查。对日冕的要求是根据其作为技术演示的地位来定义的，但其预期的性能将使人们能够对附近的巨型系外行星和星周盘进行前所未有的观测。WFIRST目前处于初步设计和技术完成阶段（B阶段），计划于2025年发射，其几个关键部件已经投入生产。
2019-02-14 astro-ph.GA astro-ph.IM
"Auxiliary" Science with the WFIRST Microlensing Survey
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）将在宽（$\sim 1-2~μ$ m）W 149滤光片中以15分钟的节奏监测朝向银河系凸起的$\sim 2$ deg $^2$，曝光时间为$\sim$ 50 s，为期6个季节，每个季节72天，总共在$\sim$ 432天内拍摄$\sim$ 41，000次曝光，分布在5年的主要任务中。这将是有史以来最深的天空曝光之一，达到每次曝光0.01等的光子噪声测光精度，并在调查过程中收集了W149 $_{\rm AB}\sim 21$恒星的$\sim 10^9$光子总数。顺序$4 \times 10^7$星将被监测，W149 $_{\rm AB}$ <21，10颗$^8$星W145 $_{\rm AB}$ <23。WFIRST微透镜巡天将探测到54，000个微透镜事件，其中大约1%（$\sim$ 500）是由于孤立的黑洞，3%（$\sim$ 1600）是由于孤立的中子星。它将对质量低至冥王星质量的孤立致密天体（有效）敏感，从而能够测量10个数量级以上的致密天体质量函数。假设光子噪声的精度有限，它将探测$\sim 10^5$凌日行星，其大小与$\sim 2~R_\oplus$一样小，对$\sim 10^6$巨星进行星震学研究，测量区内$\sim 6 \times 10^6$盘和凸起恒星的$\sim 0.3\%$自行和$\sim 10\%$弛豫，并直接探测直径小…
2019-03-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Properties and characteristics of the WFIRST H4RG-10 detectors
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）将回答有关暗能量随时间演化的基本问题，并将已知系外行星的目录扩展到参数空间的新区域。使用哈勃大小的镜子和18个新开发的HgCdTe 4K x 4K光电二极管阵列（H4 RG-10），WFIRST将测量数亿个星系的位置和形状，数千颗超新星的光变曲线，以及超过1000颗系外行星的微透镜信号。这些测量要求宽视场仪器（WFI）具有前所未有的灵敏度和特性，特别是其检测器。WFIRST项目进行了广泛的探测器开发计划，以创建满足这些科学要求的焦平面阵列。这些原型探测器已被表征，并在相关的太空环境（热真空，振动，声学和辐射测试）中证明了其性能，将H4 RG-10的技术准备水平（TRL）提升到TRL-6。我们提出了这些TRL-6演示设备的性能特点。
2020-05-01 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
First Science Observations with SOFIA/FORCAST: The FORCAST Mid-infrared Camera
2010年5月，平流层红外天文观测台使用设施中红外仪器FORCAST完成了首次轻型飞行。从那时起，FORCAST在SOFIA上成功完成了13次科学飞行。在本文中，我们描述了FORCAST的设计，操作和性能，因为它涉及到最初的三个短期科学飞行。FORCAST能够实现λ> 30微米的近衍射极限图像，从而从SOFIA开始就获得独特的科学结果。我们还描述了正在进行的和未来的修改，这将提高整体能力和性能的FORCAST。
2012-02-22 astro-ph.IM
The Far-Infrared Enhanced Survey Spectrometer (FIRESS) for PRIMA: Science Drivers
本文阐述 PRIMA 任务的 FIRESS 远红外光谱仪如何通过其设计参数服务行星大气、星系—黑洞协同演化和重元素形成等核心科学目标，并支持广泛的 GO 观测计划。
2025-09-01 astro-ph.IM
The Near-Infrared Sky Surveyor
[NIRSS是十年调查倡导的宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）任务的三个概念之一。近红外巡天仪（NIRSS）在地球大气层之外运行，没有其有限的吸收和热背景，将在近红外波长下深入绘制整个天空，从而实现新的和基本的发现，从太阳系外行星的识别到通过识别z>10的数千个类星体来探测再电离时代。国家红外遥感系统将直接针对美国航天局研究宇宙起源的科学目标，在为期4年的飞行任务中使用1.5米望远镜在1至4微米的四个通带内达到全天0.2微焦耳（25.6等AB）的灵敏度。在三个较短的通带（1 - 2.5微米），拟议的深度与迄今为止完成的最深的激光束调查相当，比以前唯一的全天近红外调查2 MASS灵敏3000倍。在最长的通带（3.5微米），这是不可行的从地面上，NIRSS将是500倍以上的灵敏度比WISE。NIRSS填补了我们对天球知识的一个关键空白，是WISE的自然补充，并与下一代深（0.1 μ J）、宽区域（>2 π ster）、地基光学调查（LSST和Pan-Starrs）很好地匹配。由于地面红外观测的高热背景，只有从空间进行亚μ y灵敏度的近红外全天巡天才是可行的。
2010-08-20 astro-ph.IM
Early Science with SOFIA, the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy
平流层红外天文台（英语：Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，SOFIA）是一个空中天文台，由一架特别改装的波音747 SP和一架2.7米望远镜组成，飞行高度高达13.7公里（45，000英尺）。SOFIA设计用于在0.3微米至1.6毫米的波长下观察，它在99.8%以上的水蒸气中工作，从而掩盖了大部分红外和亚毫米波。SOFIA有七个科学仪器正在开发中，包括掩星光度计，近，中，远红外相机，红外光谱仪和外差接收器。SOFIA是美国航天局和德国航空航天中心DLR的一个联合项目，于2010年12月开始了首次科学飞行，并在随后的一年中进行了30次科学飞行。在这个早期的科学时期，有三种仪器已经飞行：中红外相机FORCAST，外差光谱仪GREAT和掩星光度计HIPO。本文概述了天文台及其早期性能。
2012-05-03 astro-ph.IM
Astro2020 Science White Paper: Science at the edges: internal kinematics of globular clusters' external fields
球状星团的外部区域可以使我们能够回答许多基本问题，这些问题涉及从星团的形成和演化及其多个恒星星族到研究接近和超过氢燃烧极限的恒星以及银河系的动力学。球状星团的外围仍然是观测上未知的领域。探索它们的一个非常有效的方法是通过大视场内低质量恒星的高精度自行。宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）将所有这些特征结合在一个望远镜中，使其成为揭示星团最外层区域所包含的丰富信息的最佳观测工具。
2019-03-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Using Ground-Based Telescopes to Mature Key Technologies and Advance Science for Future NASA Exoplanet Direct Imaging Missions
地面望远镜在过去二十年中一直在系外行星直接成像科学和技术发展方面发挥主导作用，并将在今后十年及以后继续发挥不可或缺的作用。极端自适应光学（AO）系统将推进焦平面波前控制和日冕照相术，增强WFIRST-CGI的性能并降低风险，同时验证性能要求并激励改进大气模型，以明确描述HabEx/LUVOIR太阳系类似物。超大型望远镜的专用仪器可能会提供类太阳恒星周围岩石行星的第一张热红外图像，为HabEx/LUVOIR提供许多系外地球候选者和关键的辅助信息，这些信息可以帮助澄清行星是否适合居住。
2018-03-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: latest science cases and simulations
30米望远镜（TMT）的第一台光学仪器IRIS（红外成像光谱仪）将于2016年完成初步设计阶段。IRIS仪器设计包括一个近红外（0.85 - 2.4微米）积分场摄谱仪（IFS）和成像仪，能够在先进的自适应光学系统NFIRAOS后面进行同步衍射限制观测。IRIS科学案例继续得到开发，新的科学研究已经调查，以帮助技术性能和设计要求。在这个开发阶段，IRIS科学团队特别关注整个系统的滤光片、光栅、灵敏度的选择，以及将受益于IFS和成像相机并行模式的科学案例。我们使用最新的端到端数据模拟器为IRIS提供新的科学案例，涉及以下主题：太阳系天体，银河系中心，活动星系核（AGN）和遥远的引力透镜星系。然后，我们简要讨论了先进的数据管理系统和数据简化管道的必要性。
2016-08-04 astro-ph.IM
Panoramic optical and near-infrared SETI instrument: overall specifications and science program
我们提出了一种新的光学和近红外（350 - 1650 nm）仪器的总体规格和科学目标，旨在大大扩大目前的搜索地外文明（SETI）相空间。脉冲全天空近红外光学SETI（PANOSETI）天文台将是一个专门的SETI设施，旨在增加搜索的天空面积，覆盖的波长，观察到的恒星系统数量和监测的持续时间。该天文台将提供“全可观测天空”光学和宽视场近红外脉冲技术特征和天体物理瞬态搜索，能够对整个北半球进行观测。最后实施的实验将搜索纳秒到秒的时间尺度之间发生的瞬态脉冲信号。光学组件将覆盖比目前SETI目标搜索大250万倍的立体角，同时还将每个源的停留时间增加10，000倍。PANOSETI仪器将是有史以来第一个近红外宽场SETI计划。快速响应光学和近红外探测器阵列（即，多像素光子计数; MPPC）使该计划现在可行。PANOSETI仪器设计使用容纳100个菲涅尔透镜的创新圆顶，其将同时搜索超过8，000平方度的瞬态信号（参见Maire等人和Cosens等人，本次会议）。在本文中，我们描述了PANOSETI的整体仪器规格和科学目标。
2018-08-17 astro-ph.IM
Early Science Results from SOFIA, the World's Largest Airborne Observatory
平流层红外天文台（SOFIA）是有史以来建造的最大的飞行天文台，由一个2.7米直径的望远镜组成，安装在一架改装的波音747-SP飞机上。SOFIA是美国航天局和德国航空航天中心（德国航天中心）之间的一个联合项目。通过在45000英尺的高空飞行，天文台获得了地球大气中99.9%以上的红外吸收水蒸气。这开辟了一个几乎不间断的波长范围，从0.3-1600微米，这是在很大程度上从地面天文台掩盖。自2010年12月的“首次科学飞行”以来，SOFIA已经进行了几十次科学飞行，并观察了从太阳系天体到恒星托儿所到遥远星系的各种物体。本文回顾了一些令人兴奋的新的科学成果，从这些第一次飞行，这是由三个仪器：中红外相机FORCAST，远红外外差光谱仪GREAT，和光学掩星光度计HIPO。
2013-02-20 astro-ph.IM
ATLAS Probe: Breakthrough Science of Galaxy Evolution, Cosmology, Milky Way, and the Solar System
ATLAS（用于大面积光谱学的天体物理望远镜）是NASA探测级太空任务的概念。它是WFIRST的光谱后续任务，通过获得WFIRST高纬度巡天在z>0.5时成像的大多数星系的深近红外和中红外狭缝光谱，提高了其科学回报。ATLAS将测量z=7及以上的~ 200 M星系的准确和精确的红移，并提供光谱，使大部分宇宙历史中星系物理性质的广泛诊断研究成为可能。ATLAS和WFIRST将共同制作一张超过2000平方度的宇宙3D地图。ATLAS科学目标是：（1）探索从宇宙黎明到星系聚集的高峰时代，星系如何在暗物质的宇宙网络中进化。(2)探索宇宙加速的本质。(3)探索银河系的尘埃笼罩的区域，到达我们银河系的远端。(4)发现外太阳系中形成的星子的大部分组成成分。这些流到ATLAS科学目标：（1A）跟踪星系和暗物质之间的关系，在1<z<7的相关尺度上小于10%的散粒噪声。(1B)探索1<z<7时星系演化的物理学。(2)获得暗能量的确定性测量和广义相对论的测试。(3)测量银河系内部的3D结构和恒星含量，距离为25 kpc。(4)探测并量化外太阳系中3,000个星子的组成。ATLAS是一个1.5米的望远镜，视场为0.4平方度，并使用数字微镜器件（DMD）作为狭缝选择器。它的光谱分辨率为R = 1000，波长范围为1-4微米。ATLAS具有基于DMD的前所未有的光谱能力，光谱复用因子约为6，000。ATLAS…
2019-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The science case for a far-infrared interferometer in the era of JWST and ALMA
本文重新论证了在JWST和ALMA时代，天基远红外干涉仪通过亚角秒分辨率测量水冰与水蒸气，以研究宜居行星形成及星系与黑洞共同演化的科学必要性。
2023-08-29 astro-ph.IM
Enhancing LSST Science with Euclid Synergy
本白皮书是三机构工作组（TAG）的成果，该工作组被任命来发展任务之间的协同作用，旨在澄清需要哪些LSST观测，以最大限度地增强LSST和Euclid的综合科学产出。为了促进LSST计划，我们提供了一系列可能的LSST调查，并根据暗能量品质因数（FOM）的改善提供了明确的指标。为了提供一个可量化的指标，我们提出了五个调查选项，只使用0.3%和3.8%之间的LSST 10年调查。我们还提供信息，使LSST DDF节奏可能匹配的\emph{Euclid}在共同的深场，SXDS，COSMOS，CDFS，并提出了一个新的LSST深场（附近的Akari深场南）。大型综合巡天望远镜和欧几里得天文台观测的协调将产生大量的协同作用。来自LSST的光学多波段成像与来自\emph{Euclid}的高分辨率光学和近红外测光和光谱学的结合不仅将改善对暗能量的约束，而且将提供关于银河系、本地群体、本地大尺度结构的丰富科学，甚至在再电离时期的第一个星系。关于暗能量科学案例的详细论文已经发表（Rhodes等人）。LSST/Euclid联合工作组以及描述LSST/Euclid/WFIRST协同作用的白皮书（Jain等人），我们会在这里简要介绍其他科学案例。配套的白皮书论证了在气团< 1.8时将LSST足迹向北延伸的一般科学案例，我们支持LSST调查向南延伸的白皮书。
2019-04-23 astro-ph.IM
The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Overview of innovative science programs
IRIS（红外成像光谱仪）是为未来30米望远镜（TMT）设计的第一台轻型近红外衍射极限成像仪和积分场光谱仪。IRIS经过优化，可以在宇宙时间的很大一部分进行天文学研究，从我们的太阳系到遥远的新形成的星系（Barton等人[1]）。我们提出了一系列创新的科学案例，这些案例是IRIS在即将到来的太空和地面望远镜时代所独有的。我们专注于直接成像的系外行星大气的积分场光谱学，探索银河系中心的基础物理，测量10^4到10^10 Msun的超大质量黑洞质量，年轻恒星形成星系（1 < z < 5）和第一轻星系（6 < z < 12）的分辨光谱学，以及强引力透镜源的分辨光谱学来测量暗物质子结构。对于这些科学案例中的每一个，我们都使用IRIS模拟器（Wright et al. [2]，Do et al. [3]）来探索IRIS功能。为了突出独特的IRIS功能，我们还更新了积分场摄谱仪（IFS）在所有五个宽带滤波器（Z，Y，J，H，K）中的点和分辨源灵敏度，以实现每spatial 0.004”的最小空间尺度。我们简要地讨论了未来的发展计划的数据减少管道和快速查看软件的IRIS仪器套件。
2014-07-11 astro-ph.IM
Report of the Kavli IAU Workshop on Global Coordination: Future Space-Based Ultraviolet-Optical-Infrared Telescopes
国际努力在推动天体物理学的所有领域方面发挥着关键作用。战略规划对于探索可能的合作伙伴关系和联合项目并最大限度地提高其科学回报至关重要，否则将无法负担这些合作伙伴关系和联合项目。为此，国际天文学联合会（IAU）于2016年成立了地面和空间天体物理学全球协调工作组。工作组于2017年7月举行了Kavli IAU研讨会，主题为“全球协调：未来的天基紫外-光学-红外望远镜”，汇集了来自17个国家的科学领导人，讨论了未来大规模紫外/光学/红外太空任务的迫切科学驱动因素，技术要求，政治限制和机会。本报告总结了讲习班的情况，并建议世界各地的天文学家加强活动，探索利用这一飞行任务开展科学研究的可能性，包括考虑仪器和技术的定义和开发、建造、发射、数据分析和补充科学。研讨会的演示文稿可在https://www.strw.leidenuniv.nl/KavliIAU2017上查阅。
2017-09-19 astro-ph.IM
SOFIA Community Science I: HAWC+ Polarimetry of 30 Doradus
平流层红外天文台（SOFIA）是一架波音747 SP飞机，经改装后可容纳2.7米陀螺稳定望远镜，主要用于研究红外波长的宇宙。作为战略主任自由支配时间（S-DDT）计划的一部分，SOFIA对相关科学案例进行观测，并立即向天文学界提供科学数据产品。我们提出的第一个数据发布的S-DDT计划的远红外成像偏振观测的30剑鱼使用高分辨率机载宽带相机加（HAWC+）在53，89，154，和214微米。我们提出了观测的状态和质量，SOFIA数据产品的概述，以及使用HAWC+偏振数据的示例，这些数据将增强对该数据集和未来数据集的科学分析。这些观测结果说明了蜘蛛星云内恒星形成区域的磁场和湍流的潜在影响。
2018-11-07 astro-ph.IM
A Great Successor to the Hubble Space Telescope
哈勃太空望远镜（HST）是NASA有史以来最具影响力的科学驱动任务。然而，当HST达到其生命的终点时，由于HST为世界各地的天文学家提供的一些科学能力的损失，将出现空白。上一次的2010年十年调查（DS）注意到了这一空白，认为需要在主报告中的三个不同的地方建立具有紫外能力的HST的继任者。190、203和220）。HST之后的大型战略任务，即JWST和WFIRST，将继续激发公众对天基天文学的兴趣。为了确保美国在大型天基天体物理学任务领域的持续领先地位，以及WFIRST之后的无缝过渡，未来的旗舰任务必须等待。预计到这一需求，NASA启动了四项大型战略任务概念研究（HabEx、LUVOIR、Lynx和Origins），这些研究都有成熟的设计，包括详细的技术评估和开发计划。其中两个概念，HabEx和LUVOIR，是对以前DS关于具有紫外线能力的飞行任务的建议的响应。两者都是HST的更强大的继任者，具有从显著增强到数量级改进的UV到光学能力。与此同时，过去十年的技术和科学进步直到现在才使将这样一项任务与一项可以在太阳系外寻找生命的任务结合起来成为可能。认识到Astro2020 DS必须考虑的限制可能难以预测，HabEx和LUVOIR研究提出了11种不同的变体，每种变体都能够实现突破性的科学，包括系外行星的直接成像和表征。HabEx和LUVOIR任务研究为Astro 2020 DS提供了一…
2019-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
InfraRed On-Detector Guide-Windows in the era of Extremely Large Telescopes
未来的极大望远镜（ELT）将需要自适应光学（AO）系统的进步，以充分发挥其潜力。除了单独的专用波前传感器之外，人们认识到，许多新仪器也需要科学焦平面本身内的波前传感。一种方法是使用探测器上引导窗口（ODGW），由此科学探测器的小子窗口被连续地读出（~ 10 s-100 s Hz），与整个芯片的较慢读取（>10 s）并行。这些窗口中的引导星质心可用于校正振动和弯曲。这些窗口的另一个潜在用途是在高节奏下执行局部重置，以防止饱和并最小化明亮光源的余辉。我们已经使用5 μ m截止Teledyne HAWAII-2 RG红外探测器和新的天文研究相机Gen-4控制器制作了ODGW系统原型。我们描述了我们的ODGW模式的实现，和科学图像的文物，观察。
2022-08-15 astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: on-instrument wavefront sensors and NFIRAOS interface
红外成像光谱仪（IRIS）是TMT天文台的第一个轻型客户科学仪器，作为NFIRAOS设施多共轭自适应光学系统的客户。本文报告了IRIS科学仪器的仪器上波前传感器（OIWFS）和NFIRAOS接口子系统的概念研究和基线概念设计，这是NRC-HIA、加州理工学院和TMT AO和仪器团队的合作成果。这包括系统工程，结构和热设计，天空覆盖建模，巡逻几何，探测器光学和机械设计，相机设计和控制设计的工作。
2010-07-12 astro-ph.IM
Novel infrared-blocking aerogel scattering filters and their applications in astrophysical and planetary science
阻挡散射气凝胶过滤器在远红外、亚毫米和微波波段的天体物理和行星科学观测中具有广泛的潜在应用。气凝胶过滤器的成功介电建模允许样品的制造，以满足几个实验的机械和科学仪器的要求，包括亚毫米太阳观测月球挥发物实验（SSOLVE），宇宙学大角度尺度测量仪（CLASS）和低温大孔径强度测绘实验（EXCLAIM）。滤波器的热多物理场模拟预测了它们集成到低温接收器中时的性能。原型过滤器经受住了低温循环至4K，机械性能没有退化。
2022-08-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Correlated Read Noise Reduction in Infrared Arrays Using Deep Learning
我们提出了一种基于深度学习的新方法，通过天文仪器在低通量区域使用HxRG探测器收集的数据立方体来构建科学图像。该方法通过采用探测器的读出方案来减少相关读出噪声的影响，从而改善了传统算法从多个读出构造2D图像的缺点。我们训练一个卷积递归神经网络模拟天体物理场景添加到实验室黑暗估计通量的科学图像的每个像素。该方法实现了构建的科学图像的噪声相比，标准的通量测量方案（相关的双采样，上升斜坡采样），这导致在从这些科学图像中提取的频谱上的误差减少。在模拟数据立方体创建在一个低的信噪比制度，这种方法可能有最大的影响，我们发现，我们构建的科学图像的错误下降速度比$1/\sqrt{N}$衰减，并从图像中提取的光谱，平均在一个测试集的三个图像，一个标准误差减少了1.85倍，相比标准的斜坡像素采样方案。该项目中使用的代码在GitHub上公开
2022-05-04 astro-ph.IM
The Far-Infrared Surveyor Mission Study: Paper I, the Genesis
本文介绍了美国宇航局的天体物理学十年2020年的远红外探测器任务研究的开始。我们描述了研究的范围，以及科学和技术定义团队的开放过程方法。我们目前正在开发科学案例，并在这里提供一些初步的亮点。我们注意到技术创新和改进的关键领域，使远红外测量任务成为现实。
2016-08-12 astro-ph.IM
Calibration Unit Design for High-Resolution Infrared Spectrograph for Exoplanet Characterization (HISPEC)
本文介绍HISPEC光谱仪的校准单元设计，利用四种近红外光源和单模光纤，结合空心阴极灯、气体吸收池及激光频率梳，实现0.98至2.5微米范围的精确校准，支持系外行星大气成像和径向速度测量等科学目标。
2023-11-17 astro-ph.IM
Optimizing the LSST Observing Strategy for Dark Energy Science: DESC Recommendations for the Deep Drilling Fields and other Special Programs
我们回顾了暗能量的测量，使深钻领域的观测和宇宙学测量的调查设计的优化。本白皮书是LSST DESC观测战略工作组（OSTF）努力的结果，该工作组代表了整个合作，旨在为DDFs的观测战略提出建议，这将有利于LSST的所有宇宙学分析。它附有DESC-WFD白皮书（Lochner等人）。我们主张改变名义深钻计划，有$>6$月季节，交织$gri$和$zy$观察每3天与2，4，8，25，4访问$grizy$，分别。这些建议的指导指标优化约束的暗能量和减轻系统的不确定性，包括具体要求总访问后，Y1和Y10测光红移（照片- $z$）和弱透镜系统。我们指定了先前选择的LSST深场（ELAIS-S1，XMM-LSS，CDF-S和COSMOS）的精确位置，并推荐Akari Deep Field South作为计划的第五个深场，以便与Euclid和WFIRST协同。我们推荐的DDF策略使用LSST调查时间的$6.2\%$。我们简要讨论了与其他合作的白皮书的协同作用，以及额外的小型调查和目标的机会计划，导致更好地测量暗能量。
2018-11-30 astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: the science case
红外成像光谱仪（IRIS）是为30米望远镜（TMT）设计的第一台光仪器。IRIS是一个成像仪的组合，它将覆盖TMT衍射极限（4质量采样）的16.4”视场，以及一个积分场单元光谱仪，它将以4-50质量尺度对物体进行采样。IRIS将开辟观测参数空间的新领域，使天文学的各个领域取得重大进展。我们提出的科学案例和IRIS的性能要求。最终，摄谱仪将能够对高红移星系的运动学和内部化学丰度进行非常清晰和灵敏的研究，从而揭示早期星系演化的许多场景。凭借前所未有的系外行星成像和光谱学，IRIS将允许对一系列当前技术无法访问的行星系统进行详细探索。通过揭示附近星系中已分辨的恒星星族的细节，它将直接探测像我们银河系这样的系统的形成。因为它将有可能直接表征恒星初始质量函数在许多环境中，并在银河系以外的星系，IRIS将能够更好地了解恒星是否在不同的条件下形成不同。IRIS将揭示低质量星系中心的详细运动学，允许测试黑洞形成的场景。最后，它将彻底改变再电离和宇宙中形成的第一个星系的特征。
2010-07-12 astro-ph.IM
Commissioning ShARCS: the Shane Adaptive optics infraRed Camera-Spectrograph for the Lick Observatory 3-m telescope
本文介绍了Lick天文台3米Shane望远镜上Shane自适应光学红外照相摄谱仪（Sharcs）的设计和早期科学性能。ShARCS旨在与新的ShaneAO自适应光学系统配合使用，能够在J、H和K波段进行高效、衍射极限成像和低色散棱镜光谱学。ShARCS使用HAWAII-2 RG红外探测器，提供高量子效率（>80%）和Nyquist采样在所有三个波段的衍射极限。ShARCS仪器还配备了线性偏振仪，灵敏度低至650 nm，以支持未来的可见光自适应光学能力。我们报告在调试期间采取的早期科学数据。
2014-07-30 astro-ph.IM
In-orbit Performance of the Near-Infrared Spectrograph NIRSpec on the James Webb Space Telescope
近红外光谱仪（NIRSpec）是詹姆斯·韦伯太空望远镜上的四个焦平面仪器之一。在本文中，我们总结了NIRSpec的在轨性能，来自于在其调试活动和前几个月的名义科学操作收集的数据。更具体地说，我们讨论了一些关键的硬件组件，如两个NIRSpec夏威夷-2RG（H2 RG）探测器，车轮机制，和微型快门阵列的性能。我们还总结了两个目标采集程序的准确性，用于准确地将科学目标的狭缝孔径，讨论了目前的状态分光光度和波长校准的NIRSpec光谱，并提供了测量灵敏度在所有NIRSpec科学模式。最后，我们指出了几个重要的考虑准备NIRSpec科学计划。
2023-01-31 astro-ph.IM
Design Requirements for the Wide-field Infrared TransientExplorer (WINTER)
Wide-field Infrared Transient Explorer（WINTER）是一款1x 1度的红外巡天望远镜，由麻省理工学院和加州理工学院共同开发，计划于2021年在帕洛玛天文台投入使用。WINTER是一个视限红外时域巡天，有两个主要的科学目标：（1）发现来自双中子星合并的红外千新星和r过程材料;（2）研究一般的红外瞬变，包括超新星、潮汐破裂事件和围绕低质量恒星的凌日系外行星。我们计划通过天体物理研究相对较新的技术来实现这些科学目标：混合InGaAs传感器作为传统但昂贵的HgCdTe阵列和IR优化的1米COTS望远镜的替代品。为了降低风险，优化开发工作，并确保WINTER符合其科学目标，我们使用了航空航天工程项目中常见的基于模型的系统工程（MBSE）技术。即使地面仪器项目越来越复杂，他们往往没有全职系统工程师的预算。我们提出了一个系统工程的地面WINTER项目的例子，具有软件工具，让学生或工作人员学习MBSE的基础知识，并捕捉在一个正式的软件界面的结果。我们专注于顶级的科学要求，并详细介绍了探测千新星的目标如何流向WINTER的光学设计。特别是，我们讨论了新的方法，公差模拟，消除杂散光，并最大限度地提高图像质量的蝇眼设计，切片望远镜的重点到6个非对接，红外探测器。我们还包括一个机器人望远镜的安全约束的讨论。
2021-05-03 astro-ph.IM
Science with MATISSE
我们提出了一个概述的科学潜力MATISSE，多孔径中红外光谱实验的甚大望远镜干涉仪。为此目的，我们概述了从各个领域，如恒星和行星形成，活动星系核，演化恒星，太阳系外行星，太阳系小天体的选择案例研究，并讨论未来MATISSE观测的规划和分析策略。此外，MATISSE观测在近红外和亚毫米/毫米波长的互补高角分辨率观测的背景下的重要性被突出。
2016-09-20 astro-ph.IM
Mini-survey of the northern sky to Dec <+30
我们建议将LSST巡天的范围扩大到DEC < +30（在气团<1.8时可到达）的北部天空。这项调查将使LSST天空覆盖范围从18，900平方度增加到28，500平方度（增加50%），但仅使用0.6-2.5%的时间，这取决于与其他调查的协同作用。这一增加的领域解决了广泛的科学案例，大大提高了所有主要的LSST科学目标。所启用的科学包括：增加可用于跟踪包括引力波在内的多信使瞬变的天空面积，绘制银河晕和晕矮星的地图，包括发现外星系晕中的天琴座RR星，发现与欧几里德组合的z>7类星体，使第二代DESI和其他光谱调查成为可能，并通过改善与欧几里德、WFIRST、和独特的北方测量设施。这份白皮书是为发展特派团之间的协同作用而任命的三机构工作组的成果，并提出了一项统一的北部覆盖计划。时间估计数的范围反映了与其他调查的协同作用。如果修改后的DESC WFD调查，黄道平面小型调查和北银河支线小型调查被执行，该计划将只需要0.6%的LSST时间，但如果这些都不包括在内，总的要求是10年调查寿命的2.5%。换句话说，这些观测中的大多数已经被建议作为这些其他调查的一部分，本白皮书的目的是提出一个统一的基线计划，以实现广泛的目标，以促进多个科学目标的组合。配套白皮书给出了欧几里得具体的科学目标，我们支持LSST调查南部扩展的白皮书。
2019-04-23 astro-ph.IM
Astro2020 Science White Paper: Science Platforms for Resolved Stellar Populations in the Next Decade
在过去的十年里，对已分辨的恒星星族的研究在探索暗物质的本质、揭示恒星形成、化学富集和银河系及附近星系的动力学历史以及探索从广义相对论到恒星结构的基础物理学方面取得了巨大的进步。大型调查对这些发现中最大的发现尤为重要。在未来十年，目前和计划中的调查将推动这些研究领域进一步通过各种各样的发现空间，给我们前所未有的看法到低表面亮度宇宙，高表面亮度宇宙，恒星的三维运动，时域，和化学丰度的恒星星族。这些发现空间将由各种各样的设施开放，包括持续的盖亚任务，LSST和WFIRST等成像机器，DESI，Subaru-PFS和MSE等大规模多路复用光谱平台，以及JWST，ELT和LUVOIR等高灵敏度和空间分辨率的望远镜。我们不知道这些设施中哪一个将在未来十年内被证明对解决恒星星族研究最关键。然而，我们可以预测，通过允许广泛的社区使用这些数据，它们成功的机会将最大化，许多科学发现将利用这些数据的组合，计算的进步将使它们产生的大型和复杂数据集的分析变得越来越复杂。我们建议Astro 2020 1）承认数据档案在未来十年将为恒星星族和其他科学发挥的关键作用，2）认识到计算技术的进步将为调查数据分析带来的机会，3）考虑投资科学平台技术，以实现这些机会。
2019-03-12 astro-ph.GA astro-ph.IM
