MICROSCOPE mission: Statistics and impact of glitches on the test of the weak equivalence principle
MICROSCOPE对弱等效原理(WEP)的空间测试是基于对两个测试质量在绕地球轨道运行时所经历的加速度差的微小测量。违反WEP的检测将出现在公知的频率$f_{\rm EP}$上,这取决于卫星的轨道和旋转频率。因此,对实验进行了优化,以最大限度地减少$f_{\rm EP}$的系统误差。小故障是在测试质量的测量加速度中可见的短暂事件,最有可能起源于卫星涂层的裂缝。在本文中,我们描述了它们的形状和时间分布。虽然本质上是随机的,但它们的到达时间分布受到轨道和旋转周期的调制。它们对必须量化的WEP测试有影响。然而,现有的数据使我们无法明确地处理这一任务。我们表明,毛刺影响测试的WEP,一个先验的未知水平。因此,丢弃扰动数据是减少其影响的最佳方法。
2020-12-22 astro-ph.IM gr-qc physics.space-ph
Regression analysis with missing data and unknown colored noise: application to the MICROSCOPE space mission
ONERA - The French Aerospace Lab(法国航空航天实验室);Geoazur (UMR 7329), Observatoire de la Cöte d’Azur(蔚蓝海岸观测站)
针对有色噪声下数据间隙导致线性回归精度下降的问题,提出基于噪声自回归拟合的回归方法,在MICROSCOPE任务模拟测试中精度较普通最小二乘法提升60倍,还可提供测量不确定性的显著性检验。
2015-03-04 astro-ph.IM gr-qc
Space test of the Equivalence Principle: first results of the MICROSCOPE mission
弱等效原理(weak equivalence Principle,WEP)是广义相对论的基础,它指出两个不同成分和/或质量的物体在引力场中以相同的速度下落(自由降落的普遍性)。显微镜任务的目标是通过在绕地球的准圆形轨道上使用两种不同成分(钛和铂合金)的质量来测试其有效性,精度达到$10^{-15}$,比当前的地面测试高两个数量级。这是通过测量加速度来实现的,加速度是从保持两个质量完全在同一轨道上所需的力推断出来的。在定义的频率下,测量到的加速度之间的任何显著差异都将对应于违反WEP的检测,或者发现一种微小的新型力添加到重力中。显微镜的第一个结果没有显示出这种差异的迹象,用钛和铂对材料的Eötvös参数$δ(Ti,Pt)=[-1\pm{}9{\rm (stat)}\pm{}9{\rm (syst)}] \times{}10^{-15}$(均为1 $σ$不确定度)表示。这一结果是在120次轨道旋转中获得的,占整个飞行任务期间获得的现有数据的7%。1个$σ$不确定性的二次组合导致$δ$的电流限值约为$1.3\times{}10^{-14}$。
2019-09-23 astro-ph.IM gr-qc physics.space-ph
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
The MICROSCOPE mission: first results of a space test of the Equivalence Principle
根据弱等效原理,所有物体在引力场中应以相同的速率下落。MICROSCOPE卫星于2016年4月发射,旨在通过测量将两个测试质量(钛和铂合金)完全保持在同一轨道上所需的力来测试其在$10^{-15}$精度水平上的有效性。一个非零的结果将对应于对等效原理的违反,或者对应于一种新的长程力的发现。第一个数据的分析给出了表征其自由落体加速度相对差异的钛-铂Eötvös参数的$δ\rm{(Ti,Pt)}= [-1 \pm 9 (\mathrm{stat}) \pm 9 (\mathrm{syst})] \times 10^{-15}$(1 $σ$统计不确定性)。
2017-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Gravitational redshift test with the future ACES mission
我们调查的性能即将到来的ACES(原子钟包围在空间)的空间任务方面的主要科学目标,引力红移的测试。虽然该测试的最终性能是由2-3 ppm的星上时钟的系统不确定性决定的,但我们确定在存在彩色现实噪声、数据间隙和轨道确定不确定性的情况下是否以及在何种条件下可以达到该极限。为此,我们开发了几种方法和软件工具来模拟和分析ACES数据。利用这些数据,我们发现,只需进行几次每次10-20天的测量,就可以达到2-3 ppm的目标不确定度,对轨道确定的要求相对较低,约为300 m。
2019-07-29 astro-ph.IM gr-qc
Orbit determination methods for interplanetary missions: development and use of the Orbit14 software
在过去几年中,为探索太阳系设计了新一代的行星际空间飞行任务。与此同时,无线电科学仪器达到了前所未有的精确水平,大大提高了我们对天体的认识。随着硬件的升级,用于行星际任务的软件产品也得到了极大的改进。在这种情况下,我们介绍轨道14,精确的轨道确定软件开发的比萨大学处理的BepiColombo和朱诺任务的无线电科学数据。多年来,许多工具已经被应用到软件中,Orbit14利用了来自模拟和处理真实数据的经验。在本文中,我们提出了一个审查的轨道确定方法,在比萨大学开发的无线电科学实验的行星际任务。我们描述了参数估计过程的基本理论和完善的方法,这些方法是完全控制涉及距离地球数百万公里的航天器的实验所必需的。我们的目的是既广泛地介绍对无线电科学实验的处理,又为那些在空间飞行任务中接近轨道确定领域的人提供逐步指导。我们还展示了通过Orbit14软件在Juno和BepiColombo任务上进行的工作。特别是,我们总结了最近的结果与朱诺号的重力实验和模拟进行到目前为止的重力旋转和相对论实验的BepiColombo。
2021-12-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
RadioAstron as a target and as an instrument: Enhancing the Space VLBI mission's scientific output
轨道确定的准确性对空间VLBI飞行任务RadioAstron的科学产出有很大影响。这项工作的目的是通过对其运动进行复杂的动力学建模并结合RadioAstron航天器的多站多普勒跟踪来改进RadioAstron轨道重建。利用射电天文台下行链路信号的多普勒测量和射电天文台与地面望远镜利用增强的轨道确定数据进行的VLBI观测的相关性,证明了改进的轨道解。轨道确定精度从三维位置的~ 600 m和三维速度的~ 2 cm/s分别提高到几十m和mm/s。
2014-11-18 astro-ph.IM
On the first test of the Weak Equivalence Principle in low Earth orbit
本研究评估近地轨道Microscope弱等效原理检验实验的结果,指出其热噪声异常的斑块电荷起源、加速度尖峰的热起源,以及原分析用人工数据填补缺口的问题,提出纯真实数据的分析方法,为未来相关任务提供关键参考。
2025-01-14 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
MICROSCOPE instrument description and validation
为显微镜飞行任务研制了专用加速度计,同时考虑到卫星上测量的加速度的具体范围。考虑到一个微g甚至更小的仪器的整个范围,导致一个定制的概念和高性能的电子检测和伺服驱动的加速度计测试质量。除了一个非常精确的几何传感器核心,高性能的电子架构提供了微弱的静电力和扭矩施加到测试质量的测量。一组电容传感器提供的位置和姿态的测试质量相对于一个非常稳定的黄金涂层笼在二氧化硅。施加在每个测试质量周围的电极上的电压被精细地控制,以产生足够的电场,从而产生测试质量上的静电压力。该磁场使测试质量块相对于仪器结构保持静止。数字控制法的实施,以使仪器操作的灵活性和弱的位置传感器噪声。这些电子设备既为MICROSCOPE的广义相对论测试提供科学数据,也为卫星的无阻力和姿态控制系统(DFACS)提供数据。
2020-12-21 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
MICROSCOPE: systematic errors
本文系统分析MICROSCOPE任务中影响弱等效原理检验精度的各类系统误差,并给出可靠上界。
2021-12-20 astro-ph.IM gr-qc physics.app-ph
Orbit Determination and Differential-drag Control of Planet Labs Cubesat Constellations
我们提出的方法和任务结果从行星实验室的纳米卫星的轨道确定和他们的相对运动的差分阻力控制。行星实验室卫星需要轨道确定(OD)来准确预测卫星在下行链路通过期间的定位,我们提出了一个可扩展的OD解决方案,用于大型小型卫星舰队利用双向测距。在本文的第二部分中,我们提出了任务的结果,从相对运动差分阻力控制的星座部署在同一轨道上。
2015-09-10 astro-ph.IM physics.space-ph
The Joint Milli-Arcsecond Pathfinder Survey (JMAPS): Mission Overview and Attitude Sensing Applications
联合毫角秒探路者巡天(JMAPS)是美国海军部的一项亮星天文测量全天巡天计划,计划于2012年发射。飞行任务的目标包括将2015年新纪元的恒星位置完全更新到明亮恒星1毫弧秒(5纳弧度)的精度水平,以及演示10毫弧秒的姿态确定能力和50毫弧秒的在轨姿态控制能力。在下面的论文中,我们描述了一般仪器设计和预期的性能。我们还讨论了这种仪器前所未有的姿态确定精度所带来的新任务能力,并特别关注长距离(50,000 - 100,00 km)编队飞行和太阳系导航的应用。
2009-04-29 astro-ph.IM astro-ph.SR
RadioAstron orbit determination and evaluation of its results using correlation of space-VLBI observations
甚长基线干涉测量是能够提供天文学中最高分辨率图像的技术,其空间飞行任务的一个关键部分是飞行任务的空间射电望远镜的轨道确定。为了成功地探测到地面和空间射电望远镜记录的信号相互关联产生的干涉条纹,需要评估发射源发射的无线电波在近地空间的传播延迟以及相对论对每个望远镜时钟的影响,这就需要准确了解空间射电望远镜的位置和速度。在本文中,我们描述了我们的方法,轨道确定(OD)的射电天文航天器的射电天文空间VLBI任务。确定射电天文卫星的轨道是复杂的,因为有几个因素:强烈的太阳辐射压力,高度偏心的轨道,以及由姿态控制系统引起的频繁的轨道摄动。我们表明,为了保持OD精度所需的处理空间VLBI观测厘米波长,它需要考虑到额外的数据,推力器点火,反应轮转速,航天器的姿态。我们还调查到使用唯一的轨道数据,仅适用于空间VLBI航天器,即剩余延迟和延迟率,从VLBI数据处理的结果,作为一种手段来评估实现OD精度。我们提出的OD精度评估的这种第一次经验的结果,使用超过5,000余的残差值作为空间VLBI观测的结果进行了7年的射电天文任务操作。
2019-05-06 astro-ph.IM
A cosmic microscope to probe the Universe from Present to Cosmic Dawn - dual-element low-frequency space VLBI observatory
一项名为宇宙显微镜的天基甚长基线干涉测量(VLBI)计划被提议涉及空间中的双VLBI望远镜与巨型地面望远镜(例如,Square Kilometer Array,FAST,Arecibo)对低射频宇宙进行成像,目的是解开宇宙组成部分的紧凑结构,包括超大质量黑洞和双星、双星、天文微波激射器和潜在源,以及系外行星等。工作频段为30、74、330和1670 MHz,支持广泛的科学领域。该飞行任务计划向2,000公里x90,000公里的椭圆轨道发射两个30米直径的射电望远镜。这两台望远镜可以灵活地以多种模式工作:(i)空间-地面VLBI。最大空间-地面基线长度约为100,000公里;它提供了高动态范围成像能力,在低频(1.67千兆赫时为0.4质量,30兆赫时为20质量)具有前所未有的高分辨率,从而能够研究系外行星和超大质量黑洞双星(发射纳赫兹引力波); ㈡空间-空间单基线甚长基线干涉测量法。这一独特的基线使得能够探测燃烧的氢氧脉泽,并在毫角秒水平上更精确地测量氢氧脉泽和无线电瞬变的位置;(iii)单碟模式,其中每个望远镜可用于监测瞬变脉冲并快速触发后续VLBI观测。大型空间望远镜还将有助于测量和限制再电离时代的总角功率谱。简而言之,宇宙显微镜为天文学家提供了进行新颖的前沿科学的机会。
2019-01-23 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
Astrometric determination of white dwarf radial velocities with Gaia?
通常,恒星径向速度的测定依赖于多普勒效应引起的谱线的移动。Russel & Atkinson(1931)和Oort(1932)已经注意到,由于白矮星(WD)van Maanen 2的大自行和视差,自行的透视加速度的确定将提供与引力红移无关的径向速度的直接天体测量确定。如果Halpha和Hbeta NLTE核心的光谱红移测量存在,一个纯粹的天体测量的确定将允许从多普勒频移中解开引力红移。测量微小透视加速度的最佳仪器是欧洲航天局的盖亚卫星,旨在以前所未有的精度对10亿颗恒星进行绝对天体测量,最低可达20等。在15等时,盖亚的预测角精度约为20微弧秒。在这篇文章中,我们估计是否有可能通过在卫星的5年任务期间将自行转换为径向速度来测量WD的径向速度,或者通过将依巴谷数据与盖亚任务开始时的位置测量相结合来测量WD的径向速度。
2012-10-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Space-Based Lock-In Determination of Newton's Gravitational Constant
Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学)
提出结合无扰动环境、锁定技术、零坐标与协方差方法的优化空间方案,以测定牛顿引力常数,并分析任务参数及候选轨道位置。
2026-09-10 astro-ph.IM gr-qc
Attitude determination for nano-satellites -- I. Spherical projections for large field of view infrasensors
由于超小型卫星技术的进步,立方体卫星和立方体卫星群可以成为高成本大型卫星飞行任务的替代方案,具有空间覆盖范围扩大的优势。其中一项举措是用于瞬态测量和定位的立方体卫星(CAMELOT)飞行任务概念,目的是探测和定位伽马射线暴,其效率和准确度可与大型伽玛射线空间观测站相媲美。虽然精确的姿态控制是不必要的,这样的任务,姿态确定是一个重要的问题,在闪烁探测器数据的解释,以及优化下行链路遥测。对于这种小型卫星,使用星跟踪器并非总是可行的选择,因此需要另一种替代办法。本系列论文提出了一种新的方法,利用热成像传感器,通过采用均匀阵列的这种探测器,提供同时测量太阳和地平线的姿态。结合太阳和地平线检测w.r.t.航天器将允许其姿态的完全3自由度恢复。在本文中,我们确定了计划用于此目的的MLX 90640次声器的球面投影功能。我们应用一个多项式变换与径向校正映射到传感器平面的空间坐标。利用所确定的投影函数,可以确定红外点源的位置,其精度为~ 40“,远低于为伽马射线探测而设计的纳米卫星的设计目标。
2021-04-22 astro-ph.IM physics.ins-det physics.space-ph
The SAPP pipeline for the determination of stellar abundances and atmospheric parameters of stars in the core program of the PLATO mission
我们介绍的SAPP(恒星丰度和大气参数管道),代码的原型,将被用来确定参数的核心计划内观察到的PLATO空间任务的恒星。管道基于贝叶斯推断,并提供有效温度、表面重力、金属丰度、化学丰度和光度。更通用版本的代码可以有更广泛的应用范围。它还可以提供恒星的质量、年龄和半径,并可以用于不属于PLATO核心计划目标的恒星类型,如红巨星。我们验证了一组27个基准恒星,其中包括19个FGK型矮星,6个GK型亚巨星,和2个红巨星的代码。我们的结果表明,结合各种可观测量是最佳方法,因为它可以打破不同参数之间的简并,并产生更准确的恒星参数值和更现实的不确定性。对于PLATO岩心样品,我们得到的典型不确定度为27($\rm{syst.}$)$\pm$ 37($\rm{stat.}$)K表示T $_{\rm{eff}}$,0.00 $\pm$ 0.01 dex表示log $g$,0.02 $\pm$ 0.02 dex表示金属度[Fe/H],-0.01 $\pm$ 0.03 R $_\odot$表示半径,-0.01 $\pm$ 0.05 M $_\odot$表示恒星质量,年龄组$\pm$为-0.14 $\pm$ 0.63 Gyrs。我们还表明,最好的结果是通过结合$ν_{max}$标度关系和恒星光谱。这解决了臭名昭著的简并问题,这对F型恒星特别重要。
2022-01-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Remote determination of the shape of Jupiter's vortices from laboratory experiments
木星的动力学塑造了它的云模式,但在这一天然观测屏障之下,它在很大程度上仍然是未知的。因此,解开潜在的三维流动是NASA正在进行的朱诺号任务的主要目标,该任务于2011年启动。在这里,我们解决了大木星旋涡的动力学实验室实验辅以理论和数值分析。我们确定负责他们的三维煎饼状形状的通用力平衡。从这一点上,我们定义的标度律的水平和垂直的长宽比作为环境旋转,分层和纬向风速的函数。特别是对于大红斑,我们预测的水平尺寸与自1979年旅行者号任务以来在云层水平的测量结果吻合得很好。我们还预测了大红斑的厚度,无法直接观察:尽管观察到水平收缩,但它令人惊讶地保持不变。我们的结果现在等待与即将到来的朱诺观测进行比较。
2020-11-23 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
Spectroscopic determination of the fundamental parameters of 66 B-type stars in the field-of-view of the CoRoT satellite
我们的目标是确定一个样本的B星的基本参数与明显的视觉星等低于8在该领域的CoRoT空间任务,从高分辨率光谱。我们开发了一个自动程序的光谱分析的B-型恒星的风,基于广泛的网格FASTWIND模型的大气。我们使用的等效宽度和/或连续归一化的氢,氦和硅的线轮廓的线轮廓形状,以确定这些恒星的基本属性在一个自动化的方式。经过全面的测试,无论是对合成数据集还是对B星的高质量,高分辨率光谱,我们已经从替代分析中获得了它们的物理特性的准确值,我们将我们的方法应用于包含在CoRoT空间任务的地面档案中的66颗B型星。我们讨论了样本的统计特性,并将它们与B星演化模型预测的结果进行了比较。我们的光谱结果提供了一个有价值的起点,任何未来的地震建模的恒星,如果他们被观察到的CoRoT。
2009-10-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Result of the MICROSCOPE Weak Equivalence Principle test
MICROSCOPE空间任务通过比较铂钛合金检验质量的自由落体加速度,将弱等效原理检验精度提升至10⁻¹⁵量级,未发现等效原理破坏。
2022-09-30 astro-ph.IM gr-qc hep-th
STE-QUEST Mission and System Design - Overview after completion of Phase-A
STE-QUEST是一项基础科学飞行任务,考虑在欧洲航天局(欧空局)宇宙愿景方案范围内发射。它的主要科学目标是通过测量地球、月球和太阳的引力红移以及以前所未有的精度检验弱等效原理来探索爱因斯坦广义相对论的各个方面。为了进行测量,该系统配备了一个航天器,该航天器配备了两个复杂的仪器,一个原子钟和一个原子干涉仪,一个地面部分,包括若干地面终端,并与现有的最佳地面原子钟搭配使用,以及通过微波和光学链路在空间和地面之间进行时钟比较。基线轨道偏心率很高,入射太阳通量变化很大,除了在高空精确定轨所遇到的困难外,这对热力和动力子系统构成了挑战。任务评估和定义阶段(阶段A)最近已经完成,本文给出了一些系统级结果的简要概述。
2014-01-25 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Determination of stellar parameters for Ariel targets: a comparison analysis between different spectroscopic methods
Ariel已被选为下一个ESA M4科学任务,预计将于2028年发射。在其为期4年的任务中,Ariel将观测大量多样化的过境系外行星的大气层。实现Ariel科学目标的一个关键因素是定义输入目标列表的选择策略。一个有意义的目标的选择需要一个准确的知识的行星托管恒星的属性,这是必要的,以获得发射前。在这项工作中,我们提出了三种不同的光谱技术之间的基准分析的结果,用于确定恒星参数的选定数量的目标属于阿里尔参考样本。我们的目标是巩固的方法,将用于均匀地确定完整的阿里尔参考样本的恒星参数。均匀,准确和精确的恒星参数的推导对于表征系外行星宿主恒星至关重要,反过来又是行星性质准确性的关键因素。
2021-01-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Radio Science Investigations for the Heavy Metal Mission to Asteroid (216) Kleopatra
针对Heavy Metal小行星探测任务的射电科学实验,通过结合地基测量、星载图像与星间链路数据开展轨道确定,实现了小行星质量和引力场的高精度测算,可支撑内部结构研究。
2025-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
On the contribution of PRIDE-JUICE to Jovian system ephemerides
JUICE任务将对伽利略卫星的特性进行详细测量,名义上的系统内科学任务持续时间约为3.5年。利用无线电跟踪数据和(基于地球和JUICE的)光学天体测量,伽利略卫星的动力学将被测量到前所未有的精度。这将为确定星历表和系统的物理特性提供关键的输入,最值得注意的是木卫一和木星的耗散。来自行星无线电干涉测量和多普勒实验的数据将提供航天器在ICRF中的横向位置。在这篇文章中,我们分析了相对定量的影响,JUICE-PRIDE观测到的木星系统的星历和相关的物理参数的确定。我们进行了广泛的任务和系统特性的协方差分析。分析了VLBI数据质量、观测计划以及JUICE定轨质量对卫星定轨的影响。这为进一步发展骄傲号观测规划和地面部分开发提供了关键投入。我们的分析表明,VLBI数据是特别重要的约束木卫三和木卫四的动力学垂直于它们的轨道平面。此外,VLBI数据的使用使得星历中的不确定性较少依赖于JUICE航天器本身的轨道确定误差。此外,我们发现,光学天体测量数据,特别是木卫一使用JANUS仪器将是至关重要的稳定的正常方程组的解决方案。在木星系统中的耗散知识不能单独使用从JUICE数据获得的卫星动力学来改善,从我们的模拟中获得的木卫一耗散的不确定性与目前的不确定性水平相似。
2017-10-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multi Anode Photomultiplier Tube Reliability Assessment for the JEM-EUSO Space Mission
可靠性评估与分析其单个部件易于失效的设备和系统有关。本可靠性分析记录了使用217 Plus方法确定JEM-EUSO光电倍增管组件可靠性的过程和结果。量子效率降低和辐射硬度保证。因此,构成JEM-EUSO空间望远镜焦面的光电倍增管受到的损伤程度是可以接受的。结果还表明,辐射SET对失效的贡献最大。这一设备的保证性能为99.45%,这是一个公认的可靠性值,因此满足了JEM-EUSO的目标和技术挑战。
2015-01-22 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Orbit Determination through Cosmic Microwave Background Radiation
George Mason University(乔治梅森大学);University of Central Florida(中佛罗里达大学);Instituto Tecnologico de Aeronautica(航空技术学院);C5I Center(C5I中心)
本研究提出利用宇宙微波背景辐射作为参考信号,结合机器学习回归模型估计航天器速度与位置进行初始轨道确定,从而提升太空任务的自主性与灵活性。
2025-04-03 astro-ph.IM cs.LG physics.ins-det
VLBI Tracking of the JUICE Mission: Two Years of Cruise Phase Operations and Performance Analysis
University of Tasmania(塔斯马尼亚大学);Joint Institute for VLBI in Europe(欧洲VLBI联合研究所);Technical University of Delft(代尔夫特理工大学)
利用甚长基线干涉测量(VLBI)技术跟踪JUICE探测器,分析两年巡航阶段的多普勒残差、任务性能指标和太阳风闪烁模式,展示了VLBI网络在深空任务支持中的增强能力。
2026-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Foreground Separation and Constraints on Primordial Gravitational Waves with the PICO Space Mission
该研究通过PICO空间任务模拟,采用地图域去透镜化,对五种前景模型进行成分分离,预测可约束原初引力波张量标量比r至1.3×10⁻⁴,并识别了低频波段移除导致的偏差,强调全天覆盖的重要性。
2023-06-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Thin and thick cloud top height retrieval algorithm with the Infrared Camera and LIDAR of the JEM-EUSO Space Mission
一个多世纪以来,宇宙射线的起源一直是个谜。JEM-EUSO是一个先驱天基望远镜,将设在国际空间站,其目的是通过观测大气层探测超高能宇宙射线和极高能宇宙射线。与地面望远镜不同,JEM-EUSO将从上方进行观察,因此,为了在多云条件下正确重建UHECR,JEM-EUSO的一个关键要素是大气监测系统(AMS)。该AMS包括一个空间合格的双光谱红外相机,将提供JEM-EUSO视场(FoV)中的云层覆盖范围和云顶高度,以及一个激光雷达,将测量拍摄方向的大气光学深度。在本文中,我们将解释云的影响,为确定的UHECR到达方向。此外,由于云顶高度的反演是关键的,在多云条件下的UHECR和EHECR事件的分析,反演算法,满足技术要求的JEM-EUSO红外相机重建云顶高度目前的报告。
2015-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Platform and environment requirements of a satellite quantum test of the Weak Equivalence Principle at the $10^{-17}$ level
本文针对STE-QUEST卫星弱等效原理量子检验任务,推导双衍射双组分原子干涉仪实现$10^{-17}$精度的平台约束,证实现有卫星技术积累可满足要求,支撑任务技术就绪性。
2023-10-06 astro-ph.IM cond-mat.quant-gas gr-qc
Bayesian Shape Reconstruction and Optimal Guidance for Autonomous Landing on Asteroids
构建小行星的精确形状对于航天器的运行至关重要,因为重力势是由空间质量分布决定的。确定形状的典型方法需要飞行任务的长期测绘阶段,在此期间收集并传送大量测量数据供地面处理。本文提出了一套方法来探索一个未知的小行星与板载计算,并在其表面区域选择最佳的方式降落。其主要动机是避免在围绕小行星的航天器飞行任务中通常需要的长时间绘图或初步地面观测。首先,从航天器到表面的距离测量用于根据贝叶斯框架增量地校正初始形状估计。然后,提出了一种最优制导方案来控制距离传感器的有利位置,以构建一个完整的小行星形状的3D模型。这个形状模型,然后在一个非线性控制器中使用,以跟踪所需的轨迹的小行星。最后,提出了一种多分辨率的方法来构造一个更高的保真度的形状表示在指定的位置,同时避免了固有的负担,一个均匀的高分辨率网格。这种方法使得能够在潜在着陆点周围精确地确定形状。我们证明了这种方法使用几个雷达形状模型的小行星,并提供了一个完整的动力学模拟小行星4769 Castalia。
2022-03-12 astro-ph.EP astro-ph.IM math.OC