First Flight Performance of the Micro-X Microcalorimeter X-Ray Sounding Rocket
2018年7月22日Micro-X探空火箭的飞行标志着过渡边缘传感器及其SQUID读数在太空中的首次运行。该仪器将微量热计阵列与成像镜相结合,从扩展的X射线源获取高分辨率光谱。第一个飞行目标是仙后座~A超新星遗迹。虽然火箭指向故障导致没有时间命中目标,但飞行数据被用来评估仪器的性能,并证明有效载荷的飞行可行性。该仪器成功地实现了稳定的低温环境,执行了所有的飞行操作,并观察了来自机载校准源的X射线。与地面操作相比,飞行环境并没有显著影响探测器的性能。这次飞行为外部磁场和仪器配置对探测器性能的影响提供了一次宝贵的测试。这次飞行为这些探测器和读出技术的飞行准备提供了一个里程碑,这两种技术都已被选定用于未来的X射线观测站。
2022-12-22 astro-ph.IM
The LYRA Instrument Onboard PROBA2: Description and In-Flight Performance
大当量辐射计(LYRA)是2009年11月发射的欧洲空间局PROBA 2任务上的XUV-EUV-MUV(软X射线至中紫外)太阳辐射计。LYRA在从软X射线到MUV的四个宽光谱通道中以高节奏(标称20赫兹)获取太阳辐照度测量值,这些通道是根据其与太阳物理学、空间天气和高空大气学的相关性而选择的。在本文中,我们简要回顾了仪器的设计,概述了通过仪器网站分发的数据产品,并描述了数据校准的方式。我们还简要介绍了LYRA财团目前正在调查的主要研究领域的总结。
2013-02-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
In-flight calibration and verification of the Planck-LFI instrument
在本文中,我们讨论了普朗克-LFI在飞行校准活动。在简要概述地面测试活动后,我们详细描述了校准和性能验证(CPV)阶段,在LFI冷却期间和冷却后在太空中进行。我们详细讨论的功能验证,前端和温暖的电子,初步的性能评估和热敏性测试的调整。讨论了飞行试验的逻辑、顺序、目标和结果。所有的校准活动都成功地进行了,仪器的响应与地面上观察到的响应相当。对于某些通道,飞行中的调谐活动使我们能够显着改善噪声性能。
2013-07-08 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
GREAT: the SOFIA high-frequency heterodyne instrument
我们描述的设计和建设的伟大,德国接收器天文太赫兹频率上运行的平流层天文台红外天文(SOFIA)。GREAT是一种用于高分辨率远红外(FIR)光谱的模块化双色外差仪器。该仪器被选作SOFIA的早期科学演示,自2011年4月1日调试飞行记录到第一束光以来,已成功进行了三次短期和十几次基础科学飞行。我们报告的接收器,在飞行中的性能和操作-在各种飞行配置,三个不同的检测器通道-在1.25和2.5太赫兹之间的几个科学定义的频率窗口观察。经验证,接收器光学器件符合设计要求,具有标称效率;接收器灵敏度达到最新水平,具有出色的系统稳定性。模块化设计允许最新技术的持续集成;我们简要讨论了正在开发的其他通道和第1周期观测的持续改进。GREAT是一个主要的调查工具,由四个德国研究所组成的联合体开发,在合作的基础上提供给SOFIA用户。
2012-03-13 astro-ph.IM
MICROSCOPE Satellite and its Drag-Free and Attitude Control System
本文着重介绍了MICROSCOPE卫星及其无阻力姿态控制系统(DFACS)的设计和性能。该卫星来自CNES的Myriade平台系列,尽管根据前所未有的显微镜任务要求进行了重大升级。这颗300公斤重的无阻力微型卫星已经完成了两年的飞行,性能高于预期。其被动热概念允许在测量频率$f_{\rm{EP}}$下的变化小于1 $μ$ K。推进系统提供了一个6轴连续和非常低的噪音推力从零到几百微牛顿。最后,其DFACS(旨在补偿施加在卫星上的干扰力和扭矩)的性能是在低地球轨道上有史以来最好的,在$f_{\rm{EP}}$的8天内,沿三个轴的剩余加速度低于$10^{-12} {\rm m/s}^2$。
2020-12-22 astro-ph.IM gr-qc physics.space-ph
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
MIDAS: Lessons learned from the first spaceborne atomic force microscope
罗塞塔轨道飞行器上的微成像尘埃分析系统(MIDAS)原子力显微镜(AFM)是2004年发射到太空的第一台此类仪器。MIDAS是在这项技术发明几年后设计的,目前正在绕彗星67 P Churyumov-Gerasimenko轨道运行,并制作有史以来最高分辨率的彗星尘埃3D图像。经过一年多的连续运行,这台新仪器已积累了许多经验。再加上飞行备件的操作和地面AFM的进步,一套“经验教训”已经产生,积累了未来星载原子力显微镜的建议。设计的大部分可以按原样重用,或者通过增量升级来包含更现代的组件(例如处理器)。关键的其他建议是结合光学显微镜,以帮助寻找颗粒和图像配准,包括各种杠杆(具有不同的弹性常数)和各种尖端几何形状。
2016-02-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Rosetta Alice Ultraviolet Spectrograph Flight Operations and Lessons Learned
本文探讨了独特的欧空局罗塞塔任务操作的爱丽丝仪器的角度来看,文件的经验教训,并建议未来的任务的操作思路。安装在罗塞塔轨道飞行器上的爱丽丝仪器是一台成像摄谱仪,针对彗星远紫外光谱进行了优化,其科学目标是测量逃逸气体和尘埃的特性,并研究表面特性,包括寻找暴露的冰。我们描述了彗星相遇期间的操作过程,许多接口,以抗衡,影响爱丽丝的约束,以及如何实现爱丽丝测量彗星气体特征及其演变的科学目标。我们提供与Alice数据和已发表结果的使用和解释相关的详细信息。所有这些飞行经验和吸取的教训将有助于今后的彗星飞行任务,特别是包括紫外线摄谱仪和一般的多仪器国际有效载荷。
2017-12-11 astro-ph.IM
A proposal for relative in-flight flux self-calibrations for spectro-photometric surveys
我们提出了一种方法,在飞行中的相对通量自校准的分光光度计仪器,一般足以适用于任何即将到来的星系调查的卫星。仪器的响应函数,占一个平滑的连续变化,由于望远镜的光学,顶部的不连续的效果,由于分割的检测器,推断与$χ^2$统计。该方法提供了无偏推断的源计数率和重建的相对响应函数,在高计数率的限制。我们模拟了一个简化的序列的观察空间随机模式和现实的分布源和计数率,与量化的相对重要性的数量的源和曝光正确重建的仪器响应的目的。我们提出了一个验证的方法,与品质因数的定义来量化预期的性能,在合理的情况下。
2021-06-23 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
Planck pre-launch status: calibration of the Low Frequency Instrument flight model radiometers
欧空局普朗克卫星上的低频仪器(LFI)携带了11个辐射计子系统,称为辐射计链组件(RCA),每个子系统由一对伪相关接收器组成。我们描述了地面校准活动进行资格的飞行模型RCA和测量其发射前的性能。每个RCA都在专用的飞行低温环境中进行校准,辐射计前端冷却到20 K,后端冷却到300 K,外部输入负载冷却到4K。模拟不同温度下黑体的匹配负载被放置在天喇叭的前面,以获得基本的辐射计特性,如噪声温度,增益和噪声性能,例如1/f噪声。测量每个探测器的光谱响应,以及它们对热变化的敏感性。对所有11个LFI RCA进行了校准。在这些测试中测量的仪器参数,如噪声温度、带宽、辐射计隔离度和线性度,为普朗克-LFI数据分析提供了必要的输入。
2010-05-14 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
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light
宇宙红外背景实验(CIBER)是一套由四个仪器组成的仪器,旨在研究来自地球大气层上方的近红外(IR)背景光。该仪器包包括两个成像望远镜,旨在表征空间各向异性在河外红外背景所造成的宇宙学结构在再电离时期,一个低分辨率光谱仪测量河外红外背景的绝对光谱,和一个窄带光谱仪优化测量的绝对亮度的黄道光前景。在本文中,我们描述的CIBER有效载荷的设计和表征。详细的机械,低温和电气设计的系统,包括所有系统组件的四个仪器。我们提出的方法和设备,用于表征的仪器之前和之后的飞行,并给出了CIBER的飞行剖面和配置的详细描述。CIBER被设计为可回收的,已经飞行了两次,通过对第一次飞行数据的分析,对有效载荷进行了修改。在第二次飞行中,所有四台仪器的性能都符合规格,目前正在分析这次飞行的科学数据。
2011-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
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 Fermi Large Area Telescope On Orbit: Event Classification, Instrument Response Functions, and Calibration
费米大面积望远镜(Fermi Large Area Telescope,Fermi-LAT,以下简称LAT)是费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope,Fermi)任务的主要仪器,是一个成像,宽视场,高能γ射线望远镜,覆盖能量范围从20 MeV到300 GeV以上。在飞行任务的头几年,LAT团队对仪器的飞行性能有了相当深入的了解。因此,我们更新了用于减少LAT数据的分析以供公开发布,以及仪器响应函数(IRF),即为数据分析提供的仪器性能描述。在本文中,我们描述了这些更新的动机的影响。此外,我们还讨论了我们最初是如何从蒙特卡罗模拟中推导出IRF的,以及后来如何根据飞行数据和模拟数据之间的差异对这些IRF进行校正的。我们还给出了使用飞行数据进行验证的细节,并量化了IRFs中的剩余不确定性。最后,我们描述的技术LAT团队已经开发出传播这些不确定性的系统误差的估计,如通量和光谱的天体物理源的共同测量。
2012-08-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Euclid Near Infrared Spectrometer and Photometer instrument flight model presentation, performance and ground calibration results summary
NISP(近红外光谱仪和光度计)是两种欧几里得仪器之一。它在近红外光谱区(950- 2020 nm)作为光度计和光谱仪工作。该仪器由以下部分组成:冷(135 K)光机械子系统,其由碳化硅结构、光学组件、滤光轮机构、棱镜轮机构、校准单元和热控制系统组成,检测系统,其基于16 H2 RG的镶嵌体,具有其前端读出电子器件,以及由数据处理/处理电路构成的热电子系统(290 K),探测器控制单元和仪器控制单元,仪器控制单元通过用于命令和控制的1553总线和通过Spacewire与航天器接口链接科学数据。本文介绍:飞行模型仪器和分系统的最终结构,以及在NISP级和在Euclid有效载荷模块级在工作低温下进行的性能和地面校准测量。
2022-10-18 astro-ph.IM
In-flight performance of the BLAST-TNG telescope platform
新一代机载大孔径亚毫米波望远镜(BLAST-TNG)是一种独特的仪器,用于以高角分辨率表征偏振亚毫米波天空。BLAST-TNG于2020年1月从南极洲的长期气球设施飞行。尽管飞行时间很短,但该仪器工作得很好,并提供了有关每个子系统的重要信息,这些信息对未来的气球飞行任务非常宝贵。在这篇文章中,我们讨论了望远镜和吊舱的性能。
2021-01-02 astro-ph.IM
Investigating the In-Flight Performance of the UVIT Payload on ASTROSAT
我们研究了AstroSat上的紫外成像望远镜有效载荷的性能,并推导出了船上FUV和NUV仪器的校准。我们发现,FUV和NUV通道的灵敏度是预期的地面校准,与FUV的有效面积约35%和NUV的有效面积约相同的GALEX。仪器的点扩散函数在1.2-1.6弧秒的量级。我们已经发现,像素到像素的灵敏度变化小于10%,航天器运动补偿大部分的平场变化。我们推导了一个畸变校正,但建议将其作为天体测量解决方案的一部分应用于后处理。
2018-05-01 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
Cryogenic characterization of the Planck sorption cooler system flight model
本文是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.proc5/1748-0221喷气推进实验室(JPL)为欧洲航天局(ESA)普朗克任务制造和组装了两个连续闭合循环氢焦耳-汤姆逊(J-T)吸附冷却器。每个制冷机的设计目的是在两个仪器接口处提供总计约1 W的冷却功率:它们直接冷却普朗克低频仪器(LFI)约20 K,同时为高频仪器(HFI)的4 K J-T机械制冷机提供预冷级。在喷气推进实验室进行子系统级验证后,低温冷却器已于2005年交付欧空局。在本文中,我们介绍了2008年在CSL(Centre Spatial de Liege)设施进行的飞行模型航天器上标称装置的低温鉴定和试验活动的结果。测试结果的输入功率,冷却功率,温度和温度波动的飞行允许范围内,这些接口的报告和分析任务的要求。
2010-01-26 astro-ph.IM
The Sunrise Mission
2009年6月,气球载\Sunrise望远镜进行了首次科学飞行,从ESRANGE(瑞典基律纳附近)飞往加拿大北部的萨默塞特岛。我们描述了该项目的科学目标和任务概念,并概述和描述了各种硬件组件:1米主望远镜及其焦后科学仪器(紫外线滤光成像仪SuFI和成像矢量磁象仪IMaX)和辅助仪器(图像稳定和光分配系统ISLiD和相关波前传感器CWS),光学机械支撑结构和仪器安装概念,座舱结构和动力、指向和遥测系统,以及通用电子结构。我们还解释了完整有效载荷的结构和热设计的优化。介绍了科学飞行的准备工作,包括AIV和仪器的地面校准。概述了科学飞行期间的事件过程,直到恢复活动。最后,简要总结了该仪器的飞行性能。
2010-09-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
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
JWST MIRI flight performance: Detector Effects and Data Reduction Algorithms
本文介绍JWST MIRI探测器(Si:As IBC)的非理想行为及其第一阶段校准流水线算法,该算法基于飞行前测试和飞行数据开发,旨在优化探测器性能。
2023-08-30 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
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
The Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph for the James Webb Space Telescope -- I. Instrument Overview and in-Flight Performance
本文概述JWST的NIRISS仪器四种观测模式、设计与科学能力,并用在轨灵敏度、SOSS时序观测及AMI双星探测结果验证其性能。
2023-06-05 astro-ph.IM
First operation of Transition-Edge Sensors in space with the Micro-X sounding rocket
随着2018年的首次飞行,Micro-X成为第一个在太空中飞行过渡边缘传感器及其SQUID读数的计划。科学目标是获得仙后座A超新星遗迹的高分辨率、空间分辨的X射线光谱。虽然火箭指向错误导致没有时间到达目标,但这些数据被用来证明仪器的飞行性能。探测器从机载校准源观察到X射线,但对外部磁场的敏感性限制了它们的寿命。考虑到这一点,在地面操作和飞行操作之间没有观察到探测器响应的变化。本文概述了首飞性能,并重点介绍了为准备重新飞行而进行的升级。最大的变化是升级SQUID以减轻磁化率,同步数字电子设备上的时钟以最小化拍频,以及更换低温恒温器和火箭外壳之间的支架以提高机械完整性。由于首次飞行性能与地面性能一致,因此在实验室中达到仪器目标被认为是未来飞行性能的有力预测因素。
2021-03-03 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
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 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
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): The Wide-Field Imagers
我们已经开发并表征了一种成像仪器,用于测量漫射近红外河外背景光的空间特性,以寻找z > 6星系在再电离时期的波动。该仪器是宇宙红外背景实验的一部分,旨在观测亚轨道探空火箭飞行期间地球大气层上方的河外背景光。成像仪器包含一个2x2度的视野,以测量10弧分的空间功率谱的预测峰值上的波动,以及7“x7”像素,以去除低红移星系到足以将低红移星系团前景降低到仪器灵敏度以下的深度。成像仪器采用两台带通为Δλ/ λ~0.5的相机,中心分别为1.1和1.6微米,以光谱区分河外再电离背景涨落和局部前景涨落。CIBER在河外再电离背景的电磁波谱被认为达到峰值的波长处工作,并补充了AKARI和斯皮策在更长波长处的波动测量。我们在实验室中的仪器,包括测量的灵敏度,平场响应,杂散光性能,和噪声特性。在2009年2月首次飞行后,对仪器进行了几次修改。该仪器在2010年7月和2012年3月的后续飞行中表现良好,目前正在分析科学数据。
2012-06-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
In-flight calibration of the Herschel-SPIRE instrument
SPIRE,光谱和光度成像接收器,是赫歇尔空间天文台的亚毫米相机和光谱仪。它包含一个在250、350和500 μm工作的三波段成像光度计,以及一个覆盖194-671 μm(447-1550 GHz)的成像傅里叶变换光谱仪。在本文中,我们描述了最初的方法采取的绝对校准的SPIRE仪器使用的组合从赫歇尔望远镜本身的发射和太阳系物体和其他天文目标的模拟连续发射。我们提出的光度,光谱和空间精度,是通过“标准”管道处理的数据。在飞行任务的这一阶段,光度计的总体光度准确度估计为15%,分光计的总体光度准确度估计为15%至50%。然而,在SPIRE光谱仪波段的最长波长部分中,低通量源的光谱的光度精度仍然存在问题。光谱仪的波长精度被确定为优于线半高宽的1/10。当使用最新的定标数据时,SPIRE图的天体测量精度为2角秒。SPIRE仪器的光度校准目前是由天文标准的模型光谱的不确定性和用于地图和光谱校准的数据处理方法的组合来确定的。处理技术的改进和对仪器性能的更好理解将导致SPIRE的最终校准精度仅由天文标准模型中的不确定性决定。
2010-05-27 astro-ph.IM
Thermal Control System to Easily Cool the GAPS Balloon-borne Instrument on the Ground
针对 GAPS 球载宇宙线实验地面检测时辐射器无法自然冷却的问题,本文设计由冷板、制冷机和隔热泡沫构成的 GCS,并经缩比热测试验证。
2022-12-25 astro-ph.IM
Concordance: In-flight Calibration of X-ray Telescopes without Absolute References
我们描述了一个过程,用于交叉校准的X射线望远镜,观察共同的目标的有效面积。目标不被假定为“标准蜡烛”在经典意义上,在我们假设的源通量有明确的,但{ \it先验}未知的值。使用Chen等人(2019,arXiv:1711.09429)开发的一种技术,该技术涉及一种称为{ \em收缩估计}的统计方法,我们确定了每种仪器的有效面积校正因子,使估计的通量达到最佳一致,与其有效面积的先验知识一致。我们扩展的技术,允许独特的先验系统的不确定性,在有效区域为每个X射线天文仪器,并允许在不同的能量带的有效区域之间的相关性。我们证明了方法与几个数据集从各种X射线望远镜。
2021-08-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Training of Instrumentalists and Development of New Technologies on SOFIA
本白皮书提交给天文学和天体物理学2010年十年调查(Astro 2010)1专业状况委员会,以强调平流层红外天文学观测台(SOFIA)在培训仪器和观测员以及相关技术发展方面的潜力。这种潜力超出了SOFIA的主要任务,即进行独特的,高度优先的天文学研究。SOFIA是一架波音747 SP飞机,配备2.5米望远镜。它将使天文观测在任何地方,任何时间,并在大多数波长之间的0.3微米和1.6毫米无法从地面天文台访问。SOFIA的机动性和飞行高度带来的这些特性保证了丰富的科学回报。它的仪器团队(第一代有9个)和客座研究人员将在一个衬衫袖子的环境中进行亚轨道天文学研究。该项目将在20年的生命周期内每年投资1000万美元用于科学仪器的开发。这种频繁的飞行机会,以及能够快速更换科学仪器和在飞行中亲自操作仪器的操作,确保了独特而广泛的潜力-无论是培训年轻的乐器演奏家还是鼓励和部署新兴技术。涵盖光学、红外和亚毫米波段的新型仪器可以由其开发人员(包括学徒)开发并在SOFIA上进行测试,用于他们自己的观测和客座观测员的观测,以验证技术并最大限度地提高观测效果。
2009-03-25 astro-ph.IM
Thermal design and performance of the balloon-borne large aperture submillimeter telescope for polarimetry BLASTPol
介绍了星载大孔径亚毫米波偏振望远镜(BLASTPol)的热模型。该仪器于2010年和2012年在南极洲麦克默多成功进行了两次绕极飞行。在这两次飞行中,BLASTPol通过测量星际尘埃颗粒的偏振热发射,获得了有关分子云中磁场的前所未有的信息。实验的热设计解决了这种测量所需的有效载荷的稳定性和控制问题。我们描述了热建模的有效载荷,包括太阳屏蔽策略。我们提出的仪器在飞行中的热性能,并比较模型的预测与飞行过程中登记的温度。我们描述的困难建模的热行为的气球载平台,并建立地标,可用于未来的气球载仪器的设计。
2014-07-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
First flight of the Gamma-Ray Imager/Polarimeter for Solar flares (GRIPS) instrument
太阳耀斑伽马射线成像仪/偏振计(GRIPS)是一个球载望远镜,旨在研究太阳耀斑粒子加速和传输。我们描述了GRIPS在2016年1月的首次南极长时间飞行,并报告了初步校准和科学结果。电子和离子动力学、粒子丰度和太阳耀斑中的周围等离子体条件可以通过用增强成像、光谱学和偏振测量法检查硬X射线和伽马射线发射(20千电子伏至10兆电子伏)来了解。GRIPS是专门设计来回答问题,包括:是什么原因导致高能电子产生HXR和高能离子产生伽马射线线之间的空间分离?相对论性电子的各向异性有多大?为什么它们能在日冕中占主导地位?被加速的物质和周围物质的成分是如何随空间和时间变化的,为什么?GRIPS对Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)的关键技术改进包括3D位置敏感锗探测器(3D-GeDs)和单栅多间距旋转调制器(MPRM)准直器。3D-GeD具有几百keV的光谱FWHM分辨率和1 mm $^3$的空间分辨率$<$。对于康普顿散射的光子,通常为$\gtrsim$ 150 keV,可以跟踪能量沉积位点,提供偏振测量以及增强的背景减少。MPRM单网格设计提供两倍于RHESSI等双网格成像系统的吞吐量。网格由2.5 cm厚的W/Cu板条组成,具有1-13 mm可变狭缝间距,实现了12.5-162 arcsec的准连续FWHM角覆盖。该分辨率能够对各种耀斑尺寸的单独磁环足点发射成像。(来源编辑)
2016-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Initial radiometric calibration of the High-Resolution EUV Imager ($\textrm{HRI}_\textrm{EUV}$) of the Extreme Ultraviolet Imager (EUI) instrument onboard Solar Orbiter
Royal Observatory of Belgium(比利时皇家天文台);Institut d’Astrophysique Spatiale, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay(空间天体物理研究所,法国国家科学研究中心,巴黎南大学,巴黎萨克雷大学);European Commission, DG Energy, Directorate D: Nuclear Energy, Safety and ITER(欧盟委员会,能源总司,D局:核能、安全与ITER);Laboratoire Charles Fabry, Institut d’Optique Graduate School, Université Paris-Saclay(夏尔·法布里实验室,高等光学研究院,巴黎萨克雷大学);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心);UCL-Mullard Space Science Laboratory(伦敦大学学院-穆拉德空间科学实验室);Centre Spatial de Liège, Université de Liège(列日航天中心,列日大学);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所)
本文报告了太阳轨道器上EUI仪器的HRI_EUV望远镜的初始辐射校准结果,展示了其高效率、低噪声和优异的信噪比与空间分辨率性能。
2023-07-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Energy cross-calibration from the first CREAM flight: transition radiation detector versus calorimeter
宇宙射线能量学和质量(CREAM)气球实验在2004/05和2005/06两次成功飞行。它被设计用于执行从几个GeV到1000 TeV的能量测量,利用不同的检测技术。第一台仪器CREAM-1将跃迁辐射探测器与量热计结合起来,提供宇宙射线核的独立能量测量。每个探测器都用能量范围有限的粒子束进行了校准。为了评估仪器的绝对能量标度,并研究每种技术的系统效应,通过比较两个独立的能量估计对氧和碳原子核的选定样品进行交叉校准。
2010-03-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Planck early results. III. First assessment of the Low Frequency Instrument in-flight performance
介绍了普朗克低频仪器在轨运行一年后的科学性能。我们描述了主要的光学参数,并讨论光度校准,白噪声灵敏度和噪声特性。主要系统效应的影响的初步评价。对于每一个性能参数,我们概述了用于获得它们的飞行数据的方法,并提供了发射前的地面评估,这基本上是在飞行中确认的比较。
2011-12-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
The First Flight of the Marshall Grazing Incidence X-ray Spectrometer (MaGIXS)
马歇尔掠入射X射线光谱仪(MaGIXS)探空火箭实验于2021年7月30日从新墨西哥州的白沙导弹靶场发射。MaGIXS是一个独特的太阳观测望远镜,用于捕获日冕活动区6 - 24埃波长范围内的X射线光谱图像。其新颖的设计利用了与制造和优化X射线光学系统相关的最新技术进步,以及从重叠光谱图像创建光谱纯图所需的反演方法的突破。MaGIXS是同类仪器中第一台提供宽视场空间分辨软X射线光谱的仪器。等离子体诊断可在此光谱制度,使该仪器探测太阳日冕加热的强大工具。本文介绍了第一次MaGIXS飞行的细节,捕获的观测数据,数据处理和反演技术,以及第一个科学结果。
2022-12-07 astro-ph.IM astro-ph.SR
A cryogenic rotation stage with a large clear aperture for the half-wave plates in the Spider instrument
我们描述了低温半波片旋转机制,并在蜘蛛,一个偏振敏感的球载望远镜阵列,观察宇宙微波背景在95 GHz和150 GHz的平流层气球飞行期间从南极洲在2015年1月使用。这些机构在飞行中在液氦温度下工作。三点接触设计使机械轴承相对较小,但允许大直径(305 mm)的通孔。由低温步进电机驱动的蜗轮允许精确定位,并在电机断电时防止不期望的旋转。一个定制的光学编码器系统监测方位角的绝对精度为+/- 0.1度。该系统在Spider成功的16天飞行中表现良好。
2016-01-08 astro-ph.CO astro-ph.IM