The XRISM Pipeline Software System: Connecting Continents, Processes, Testing, and Scientists
XRISM（X射线成像和光谱学任务）配备了Resolve高分辨率光谱仪和Xtend宽视场成像仪，旨在利用高分辨率X射线光谱学解决突出的天体物理学问题。为了准备发射，XRISM科学数据中心（SDC）正在构建和测试一个基于Hitomi框架的集成和自动化数据传输和处理系统，并根据以前的经验和内部合作进行改进。XRISM管道接收从日本传输的FITS文件，其中包含从航天器遥测转换的数据，处理（校准和筛选）数据，创建数据产品，并传输用于填充美国和日本数据档案的数据和元数据。系统的改进和严格测试是从单一任务一级到完全集成的各级进行的。我们提供了XRISM管道系统的概述，重点是数据处理，以及新的和改进的文档和测试如何为未来的XRISM数据创建可访问和有效的软件工具。
2022-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of the Timing System for the X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission
本文研制并验证了XRISM计时系统，通过毫秒脉冲星和蟹状星云脉冲星观测证明其绝对计时精度满足500 μs误差预算要求。
2025-03-18 astro-ph.IM
Ground test results of the electromagnetic interference for the x-ray microcalorimeter onboard XRISM
低温探测器的电磁干扰是许多飞行任务中的一个严重问题。我们研究了航天器组件对X射线成像和光谱任务（XRISM）上Resolve仪器的X射线微量热计造成的EMI，该任务目前正在由国际合作开发，计划于2023年发射。重点研究了用于航天器姿态控制的磁力矩器（MTQ）产生的低频磁场和用于航天器与地面站通信的S、X波段天线产生的射频电磁场对航天器电磁干扰的影响。我们在2021-2022年在筑波的JAXA设施中使用飞行模型硬件在仪器和航天器层面进行了一系列地面测试。我们还使用Fugaku高性能计算设备进行了部分电磁模拟。MTQs被发现与微量热计耦合，我们推测通过低频磁场的拾取和进一步的电容耦合。没有证据表明，由此产生的能量分辨率退化超出了当前的噪声预算分配。发现射频通信系统没有留下显著影响。我们在这篇文章中提出的测试和模拟的结果。
2023-03-02 astro-ph.IM
The Hot Universe with XRISM and Athena
X射线光谱学是解决“热宇宙”主题的关键，这一主题仍然知之甚少，通过其电磁辐射驱动重子热气体的宇宙学演化。两个未来的X射线天文台：JAXA领导的XRISM（定于21世纪20年代初发射）和欧空局宇宙视觉L级任务雅典娜（21世纪30年代初）将为我们理解宇宙中大规模热气结构如何以及何时形成提供突破，并跟踪它们从形成时代到现在的演变。
2018-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Container-Based Pre-Pipeline Data Processing on HPC for XRISM
本文介绍将XRISM卫星的预流水线数据处理软件移植到JAXA的TOKI-RURI高性能计算系统，利用Singularity容器平台，在24小时内完成约160个处理流程，以提升数据处理效率。
2024-12-17 astro-ph.IM
Soft X-ray Imager of the Xtend system onboard XRISM
该研究介绍XRISM卫星搭载的Xtend系统软X射线成像仪（SXI），基于Hitomi/SXI改进设计，通过地面实验验证其成像光谱等性能满足要求，成功完成飞行前开发。
2025-02-12 astro-ph.IM
XSLIDE (X-Ray Spectral Line IDentifier and Explorer): a quick-look tool for XRISM
我们提出XSLIDE（X射线谱线识别器和资源管理器），图形用户界面，已被设计为一个快速查看工具，为即将到来的X射线成像和光谱任务（XRISM）。XSLIDE是一个简单且用户友好的应用程序，允许交互式绘制XRISM的Resolve仪器的光谱，而无需选择模型进行前向拟合。XSLIDE执行常见的任务，如重新装箱，连续拟合，自动检测线，将检测到的线分配给已知的原子跃迁，光谱诊断等。预计XSLIDE将允许XRISM的科学研究人员快速检查许多光谱，以找到那些包含特别感兴趣的谱线的光谱，它还将允许来自高分辨率X射线光谱学领域以外的天文学家轻松地与XRISM数据进行交互。
2022-10-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optical Blocking Performance of CCDs Developed for the X-ray Astronomy Satellite XRISM
我们一直在为计划于2021年发射的X射线天文卫星XRISM开发P沟道电荷耦合器件（CCD）。虽然CCD相机（软X射线成像仪：SXI）的基本设计与丢失的Hitomi（ASTRO-H）天文台几乎相同，但我们正在计划减少Hitomi数据中公认的最大问题之一的“光泄漏”。我们在XRISM CCD上采用了双层光学阻挡层，并在其背面添加了额外的铝层。我们开发了一个新设计的测试样品CCD和照射它的光学光来评估光学阻塞性能。因此，与Hitomi CCD相比，可有效减少漏光。因此，我们得出结论，这个问题是解决了新的设计和XRISM CCD满足SXI的任务要求。
2020-07-16 astro-ph.IM
High count rate effects in event processing for XRISM/Resolve x-ray microcalorimeter: II. Energy scale and resolution in orbit
本文通过XRISM/Resolve对蟹状星云及GX 13+1的在轨观测，量化高计数率导致的能量标度偏移和分辨率退化，并提出串扰筛选校正方法。
2025-06-07 astro-ph.IM
Initial operations of the Soft X-ray Imager onboard XRISM
本文总结XRISM卫星上软X射线成像仪（SXI）的初始运行政策与流程，验证了观测流程、系统稳定性等关键内容，优化了运行参数，并报告了遇到的问题及经验教训。
2025-02-14 astro-ph.IM
Optimization of x-ray event screening using ground and in-orbit data for the Resolve instrument onboard the XRISM satellite
该研究面向 XRISM/Resolve 微量热计的低背景需求，基于地面与在轨数据优化 19 项事件筛选条件，使 0.3–12 keV 背景率降至 1.0×10^-3 s^-1 keV^-1。
2025-01-11 astro-ph.IM
Ground test results of the micro-vibration interference for the x-ray microcalorimeter onboard XRISM
Resolve是X射线成像和光谱学飞行任务（XRISM）中的一个有效载荷，载有一个在50 mK下工作的X射线微量热计探测器。它目前正在开发中，作为国际合作的一部分，计划于2023年推出。一个主要的技术问题是由航天器总线组件引起的灵敏微量热计探测器中的微振动干扰。我们于2021-2022年在实地进行了一系列验证测试，其结果在此报告。我们定义了航天器和Resolve仪器之间的微振动界面。在仪器级测试中，通过向飞行模型硬件注入微振动并使用50 mK级温度稳定性、ADR磁体电流消耗率和探测器噪声谱评估仪器响应，对飞行模型硬件进行了接口级测试。我们发现，当注入约200，380和610赫兹的微振动时，会有强烈的反应。在前两种情况下，在探测器噪声谱中观察到注入频率和制冷机频率谐波之间的拍频。在航天器级测试中，测量了整个航天器在有和没有悬挂的情况下的加速度和仪器响应。反作用轮（RW）和惯性参考单元（IRU），两个主要的微振动源之间的总线组件，进行了操作。总之，观察到的Resolve响应在RW和IRU标称操作范围内的可接受水平内。没有证据表明，由此产生的能量分辨率退化超出了当前的噪声预算分配。
2023-03-02 astro-ph.IM
In-orbit Performance of the Soft X-ray Imaging Telescope Xtend aboard XRISM
本文总结了XRISM卫星上软X射线成像望远镜Xtend的在轨性能，验证其大视场、能量分辨率和低背景，并确认解决了漏光和串扰问题，为后续科学观测奠定基础。
2025-03-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Findings of the Joint Dark Energy Mission Figure of Merit Science Working Group
这些是联合暗能量任务（JDEM）品质因数（FoM）科学工作组（SWG）的发现。JDEM是美国宇航局和能源部计划在2016年发射的太空任务。主要任务是探索暗能量的本质。在计划这样的任务时，有必要对2016年的暗能量有一些了解，并有办法量化任务的表现。在本文中，我们讨论这些问题。
2009-01-06 astro-ph.IM
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
ESA Science Programme Missions: Contributions and Exploitation -- ESA Mission Publications
本文分析了ESA科学计划任务近50年产生的超6.8万篇论文，揭示成员国贡献与产出关系，并发现占文献50%以上的档案论文具有同等影响力，凸显数据共享与保存的重要性。
2024-02-21 astro-ph.IM
NASA ExoPAG Study Analysis Group 5: Flagship Exoplanet Imaging Mission Science Goals and Requirements Report
美国航天局系外行星方案分析小组（ExoPAG）已着手确定各种规模的系外行星直接探测任务的任务1级要求。该报告概述了下一个系外行星旗舰成像和光谱任务的科学目标和要求，由NASA系外行星计划分析组（ExoPAG）的旗舰任务研究分析组（SAG）确定。我们希望这些目标和要求将用于评估未来旗舰系外行星成像和光谱任务的特定架构，我们希望这项工作能够作为小型任务类似目标和要求的指南和模板，我们预计这项工作将很快开始。这些目标和要求是在大约60名志愿系外行星科学家、技术专家和工程师的贡献下讨论、确定和记录的。为了在这项任务上取得进展，进行了许多电话会议、电子邮件和几次面对面的会议，从而创建和改进了任务科学目标和要求的草案。这项工作已作为一套科学目标、更详细的目标和具体要求记录在本报告中，并在每一套目标和要求之间建立了联系。具体的要求分为两类：“必须”是不可协商的硬性要求，而“鉴别器”要求则在“必须”设定的最低值以外的领域赋予业绩价值。“我们认为，这一框架和内容将确保本报告在用于今后的特派团评价活动时具有价值。我们设想，任何未来的系外行星成像旗舰任务也必须能够进行广泛的其他观测天体物理学。我们希望这将由NASA宇宙起源计划分析小组（COPAG）完成。
2013-03-26 astro-ph.IM
GNC Challenges and Opportunities of CubeSat Science Missions Deployed from the Lunar Gateway
月球门户预计将定位在月球轨道上或在L2拉格朗日点的晕轨道上。拟议中的月球网关是一个游戏规则改变者，可以利用Cu-beSats实现新的，高优先级的月球科学，并为利用这些小型航天器作为探索者提供了一个令人耳目一新的新机会。在这种情况下，立方体卫星作为行星际探索者正在发挥其极限。主要的技术障碍包括高带宽通信和可靠的高delta-v推进。最近美国航天局喷气推进实验室的MarCO飞行任务使深空姿态确定和控制方面的进展成为可能。由于这些限制，立方体卫星主要设计用于从更大的任务中投放。有限的质量和体积要求对机载科学仪器进行妥协，将科学数据发回地球的等待时间更长，任务持续时间更短或可接受的风险更高。随着月球网关计划更接近月球，它将为推进系统提供显着的节省，并提供一个主要的中继通信除了DSN和实现远程操作的命令/控制。这三个因素可以简化任务，使CubeSats能够例行部署到月球轨道，并实现地面任务。在本文中，我们提出了初步设计的2立方体卫星月球着陆器，将探索月球坑，宁静海和残留的磁场雷纳伽马。
2019-03-31 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
A Lunar L2-Farside Exploration and Science Mission Concept with the Orion Multi-Purpose Crew Vehicle and a Teleoperated Lander/Rover
本文提出了一个新的概念，人类任务的月球L2（拉格朗日）点，这将是一个试验场，为未来的深空探测任务，同时也监督科学上重要的调查。在月球背面的L2晕轨道上，猎户座载人飞船上的宇航员将比阿波罗宇航员离地球远15%，在深空停留的时间几乎是阿波罗宇航员的三倍。这样的任务将作为超越低地球轨道的第一步，并在更困难的人类探索任务之前证明太空飞行的操作能力，如生命支持，通信，高速重返和辐射防护。在这个计划中的任务中，宇航员将在未探索的月球背面遥控登陆器和漫游车，从地质上有趣的背面获取样本，并部署一个低射频望远镜。南极-艾特肯盆地是太阳系中最古老的撞击盆地之一，对该盆地进行采样是2011年行星科学十年期巡天的一个关键科学目标。在低射频下进行观测，以跟踪宇宙第一批恒星/星系对星系间介质的影响，是2010年天文学和天体物理学十年期巡天的一个优先事项。这种远程机器人监督还将展示人类和机器人在未来更复杂的深空任务（如探索火星）中的合作能力。
2012-11-14 astro-ph.IM
ESA Sky: a new Astronomy Multi-Mission Interface
我们为所有ESA天文任务提供了一个科学驱动的发现门户网站，称为ESA Sky，允许用户探索多波长天空，并从Web应用程序中无缝检索所有ESA天文任务档案中的科学就绪数据，而无需事先了解任何任务。该服务的第一个公开测试版已经发布，目前具有一个用于探索多波长天空和用于科学就绪成像数据和目录的单个和/或多个目标搜索的界面。未来的版本将能够检索光谱，并将有特殊的时域探索功能。从技术角度来看，该系统使用CDS开发的称为HiPS的新一代HEALPix投影，提供完整任务数据集的渐进式多分辨率全天空投影;详细的几何足迹，将全天空马赛克与单个观测联系起来;以及直接访问底层特定任务科学档案中的科学就绪数据。
2015-12-02 astro-ph.IM
Astro2020 APC White Paper: SmallSats for Astrophysics
商业小卫星行业正在蓬勃发展，并已开发出许多低成本、高性能的卫星总线。小卫星可用作技术开发或主持科学任务的载体。小型卫星上的飞行任务可以回答大型设施难以或不可能回答的具体科学问题，可以相对较快地开发，用于训练工程和科学家，并为小型机构提供进入空间的机会。小卫星补充了更大的天体物理学任务，并允许更广泛的社区在市场底部测试新的想法，创造新的能力，找到更大的任务。目前，美国航天局天体物理学没有提供飞行机会，使仪器系统或操作概念的技术成熟。如果没有成熟技术的飞行机会，小型卫星上的任务可能会被认为是高风险的，并面临很长的几率被选中执行。我们的主要建议是，美国宇航局通过创建一个基于技术的SmallSat AO，模仿地球科学InVEST呼叫，为SmallSats提供科学和技术支持。这种AO将有助于降低任何规模的科学任务的新技术风险。我们还建议NASA在1200万美元的资金水平上提供额外的科学驱动的SmallSat机会，向提案者免费提供新的发射器，并重新构建征集AO，以便SmallSat不会与气球等其他任务类别竞争。
2019-09-30 astro-ph.IM
The Crisis in Astrophysics and Planetary Science: How Commercial Space and Program Design Principles will let us Escape
天体物理学和行星科学正处于危机之中。下一代观测所需的大型任务成本太高，无法让我们同时进行多项观测。这将科学扩展到一代人的时间尺度上，抑制了这两个领域的进步。有两条逃生路线。从长远来看，但仍然在我们的规划范围内，商业空间将大大降低任务成本，允许在多个波长或多个目的地进行并行任务。从短期来看，采用审慎的原则来设计研究计划将使我们以适度的深度成本保持广度，从而保持该领域的活力。
2016-09-29 astro-ph.IM
Science prospects for SPHiNX - a small satellite GRB polarimetry mission
伽马射线暴（GRB）是每天都在天空中发生的异常明亮的电磁事件。瞬发发射主要由X-/ $γ$ -射线控制。自50多年前发现伽玛暴以来，主要通过光谱和时间测量来研究。发射射流的性质和基本过程还没有很好的理解。一个有希望的前进方向是开发能够表征高能发射线偏振的任务。为此，SPHiNX任务是为小型卫星平台开发的。入射高能辐射（50-600 keV）的偏振特性通过在塑料和Gd $_3$ Al $_2$ Ga $_3$ O $_{12}$（Ce）（GAGG（Ce））晶体的分段阵列中重建康普顿散射相互作用来确定。在为期两年的任务期间，将观测到$\sim$ 200个伽玛暴，其中$\sim$ 50个伽玛暴产生的测量值中，偏振分数的确定相对误差为$\leq$ 10%。与当代特派团相比，这是一个重大改进。这种性能，结合重建伽玛射线暴定位和光谱特性的能力，将允许领先的类之间的歧视排放模型。
2018-08-16 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
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
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
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
That's How We Roll: The NASA K2 Mission Science Products and Their Performance Metrics
2013年5月，美国宇航局的系外行星发现任务开普勒在开普勒4个反作用轮中的第二个失败后一年被重组为K2任务。新的航天器指向方法现在给出了典型的滚动运动的1.0像素峰到峰超过6小时的边缘领域，两个数量级以上的开普勒。尽管有这些滚转误差，飞行系统及其改进的科学数据处理管道在观察各种目标的同时，恢复了主要任务的大部分光度精度，从而将逆境转化为多样性。我们定义的数据压缩和像素预算在每个活动的度量;外行星过境和恒星活动的时间尺度上的光度噪声;校正长节奏光变曲线的残差相关性;和保护测试正弦信号过拟合的系统误差去除过程。我们发现，数据压缩和噪声都线性增加的径向距离从视场中心，与数据压缩成正比的恒星数以及。在中心，滚动运动几乎可以忽略不计，一颗安静的12等恒星的极限6小时测光精度可以低至30 ppm，仅比开普勒高25%。这种噪声性能是在不牺牲信号保真度的情况下实现的;对于周期长达15天的信号，注入数据的测试正弦波衰减不到10%。在与星震学相关的时间尺度上，来自K2存档校准像素的光变曲线具有开普勒实现的40%以内的高频噪声幅度。在K2操作和科学数据分析的改进，从1.5年的经验，这一新的任务概念，并量化的指标，在本文中，将支持K2的延续已经很高的科学生产力水平在一个扩展的K2任务。
2016-02-25 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
The Ultraviolet Type Ia Supernova CubeSat (UVIa): Science Motivation & Mission Concept
University of Florida（佛罗里达大学）；Las Cumbres Observatory（拉思本斯天文台）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；University of Iowa（爱荷华大学）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
UVIa任务通过紫外和光学观测探索Ia型超新星爆炸机制，构建多波段样本支持未来高红移超新星调查。
2025-12-19 astro-ph.IM
ESA Science Programme Missions: Contributions and Exploitation -- Herschel Observing Time Proposals
本文分析 ESA 赫歇尔空间天文台观测时间提案的分配过程，考察成功率与提案人地理位置、性别和资历的关系，并与 ISO 任务比较，强调科学卓越性为核心准则。
2024-02-20 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
On-orbit Performance of the Spitzer Space Telescope: Science Meets Engineering
斯皮策空间望远镜在跟踪地球的太阳轨道上运行了16年以上，不仅返回了大量的科学数据，而且作为副产品，还返回了航天器和仪器工程数据，这些数据将对未来的飞行任务规划者产生兴趣。这些数据将是特别有用的，因为斯皮策在一个基本上与L2拉格朗日点相同的环境中运行，许多未来的天体物理学任务将在那里运行。特别是，斯皮策所展示的辐射冷却已经被其他红外空间任务所采用，从JWST到SPHEREx。本文旨在通过收集更独特和潜在有用的部分到一个单一的，易于访问的出版物，以促进斯皮策工程数据的效用。我们避免讨论不太独特的系统，如电信，飞行软件和电子系统，也不讨论斯皮策团队发起的任务和科学操作的创新。本文件附录中提供的参考文献讨论了这些和其他可能感兴趣的项目。
2022-01-28 astro-ph.IM
New CCD Driving Technique to Suppress Anomalous Charge Intrusion from Outside the Imaging Area for Soft X-ray Imager of Xtend onboard XRISM
针对XRISM卫星Xtend软X射线成像仪CCD在冷却测试中出现的异常电荷从成像区外侵入问题，本文复现并定位其通过电荷注入电极电势结构侵入的机制，提出一种新型CCD驱动技术以抑制侵入并保持成像与光谱性能。
2025-03-09 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
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
ESASky : A Science-Driven Discovery Portal for Space-Based Astronomy Missions
在“大数据”时代，随着web 2.0技术的出现，ESASky（http：sky.esa.int）旨在提供一种现代化的可视化方式，以获取天文科学准备就绪的数据产品和元数据。该应用程序的主要目标是简化科学界与过去几十年来从最重要的天文学任务中收集的不断增长的数据量之间的互动。ESASky的概念是为更传统的以表格为导向的天文数据利用提供补充科学应用，允许采用更自然和直观的方法，并能够在整个电磁波谱上探索天文物体。为了实现这一目标，ESASky为越来越多的任务和调查提供了一组天文数据的多波长接口，旨在成为在不同能量范围内执行视觉分析和交叉匹配的单点入口。大量的努力已经投入到一个用户友好的，响应式图形用户界面（GUI）的设计，通过定义和优化的算法背后提供的每个视觉功能。在这方面的贡献，我们详细介绍了设计和解决方案，在发展过程中出现的技术挑战。我们介绍了最新版本的ESASky中实现的数据服务和功能（v2.1），包括一个任务规划工具，以支持目前的詹姆斯韦伯空间望远镜（JWST）规划，搜索太阳系天体观测的可能性（行星、彗星和卫星），SAO/NASA天体物理数据系统（ADS）发布系统在ESASky GUI中的整合，以及检索在天空的特定区域内可用的元数据和数据产品。
2018-11-26 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
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
Gaia astrometric science performance - post-launch predictions
在飞行任务在轨调试阶段结束后，重新评估了飞行任务结束时盖亚天体测量的标准误差。提供了视差标准误差与盖亚G星等（和V-I颜色）的函数关系，取代了de Bruijne（2012）提供的发射前关系。
2015-02-03 astro-ph.IM
A Space-based Decametric Wavelength Radio Telescope Concept
本文报道了一种天基十米波长望远镜的设计研究。这项设计研究虽然不是一个新概念，但侧重于实际特派团所需的许多业务方面。这一设计优化了航天器的数量，以确保大约100公里的良好能见度。80%的射电星系--这是任务的主要科学目标。选择了5，000公里的月球轨道，以保证来自地球的引力扰动最小，无线电干扰较低。确定了数据下行链路、航天器测距和功耗的最佳方案。根据科学目标、有效载荷复杂性和其他因素，选择了1年的最佳任务期限。最后，进行了显示图像重建的初步模拟，以确认飞行任务的可行性。这项工作的目的是显示在今后几年内进行多航天器联网射电天文学飞行任务的可行性和科学效益。
2019-03-30 astro-ph.IM
Breakthrough capability for the NASA Astrophysics Explorer Program: Reaching the darkest sky
我们描述了一个任务架构，旨在大大提高科学能力的NASA科学任务理事会（SMD）天体物理学探测器计划的所有AO提议者工作在近紫外远红外光谱。我们已经证明，使用13千瓦的太阳能电力推进（SEP）级增强猎鹰9号探索者发射服务可以将700公斤的科学观测有效载荷送到黄道带外轨道。相对于日地L2、地球拖尾或地球轨道，这种新功能可将光度灵敏度提高约13倍，将观测速度提高约160倍，而无需增加望远镜孔径。所有使SEP阶段技术能够用于这次发射服务增强，已经达到了与猎鹰9号一起应用探索者计划的充分准备（TRL-6）。我们证明，使天体物理学探索者到达黄道带外轨道将使这个小的有效载荷计划，以竞争对手的科学性能更大的长时间的开发系统;因此，提供了一种手段来实现主要的科学目标，同时增加SMD天体物理学组合的多样性和弹性外部预算压力。在这项研究中采用的SEP技术具有很强的适用性SMD行星科学社区提出的任务。SEP是美国宇航局首席技术专家办公室（OCT）的一个声明的飞行演示优先事项。天体物理学探索者的这种新任务架构使OCT和SMD的联合目标能够有吸引力地实现，并在SMD科学学科中具有广泛的适用性。
2012-06-08 astro-ph.IM
3.5-meter Segmented-Mirror Robotic Space Telescope Mission White Paper V. Key Scientific Mission: Compact-Object Time-Domain Science
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；University of Ulsan（蔚山大学）；University of Science and Technology（科学技术联合大学院大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Pusan National University（釜山国立大学）；Korea National University of Education（韩国国立教育大学）；Seoul National University（首尔国立大学）；Yonsei University（延世大学）
该3.5米分段镜机器人空间望远镜核心任务为致密天体时域科学，采用不同分辨率光谱仪跟踪暂现源等，结合内外监测实现相关科学目标。
2026-09-18 astro-ph.IM
The Solar Orbiter mission -- Science overview
太阳轨道飞行器是欧空局2015-2025年宇宙愿景方案的第一个飞行任务，也是欧空局和美国航天局之间的国际合作飞行任务，它将从黄道面外近距离探索太阳和日光层。它于2020年2月10日04：03 UTC从卡纳维拉尔角发射，旨在解决太阳和日光层物理学的关键问题，即太阳如何创造和控制日光层，以及为什么太阳活动随时间变化。为了回答这些问题，该任务携带了六个遥感仪器来观测太阳和日冕，以及四个现场仪器来测量太阳风、高能粒子和电磁场。在本文中，我们描述了任务的科学目标，以及如何通过船上仪器的联合观测来解决这些问题。本文首先概述了任务级的科学目标，然后概述了航天器和有效载荷。我们报告的观测值和性能的数字，以及每个仪器的轨迹设计。其次是对科学作战概念的总结。本文最后对科学目标进行了更详细的描述。太阳轨道器将把日光层的现场测量与太阳的高分辨率遥感观测结合起来，以解决太阳和日光层物理学的基本问题。太阳轨道飞行器有效载荷的性能符合飞行任务科学目标的要求。它的科学回报将通过与其他空间飞行任务和地面观测站的协调观测而进一步增加。
2020-09-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
The science from asteroid sample return missions
Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（宇宙科学研究所）；Rowan University（罗文大学）；Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学）；Department of Earth and Planetary Sciences, American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；The University of Tokyo（东京大学）
通过分析小行星样本，研究行星形成过程、有机物和水的早期地球输送以及潜在危险小行星的性质，揭示地球起源与未来保护的关键。
2026-04-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Habitable Worlds Observatory's Concept and Technology Maturation: Initial Feasibility and Trade Space Exploration
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Jet Propulsion Laboratory（喷气推进实验室）
适居世界观测站旨在通过先进技术和国际合作搜寻生命，其概念和技术成熟度评估为未来天文探索奠定基础。
2026-02-02 astro-ph.IM
Science goals and mission concepts for a future orbital and in situ exploration of Titan
在本白皮书中，我们提出了一个重要的科学问题，这些问题仍然部分或完全没有答案，从泰坦外逸层到内部深处，我们详细介绍了应该使用哪些仪器和任务场景来回答这些问题。我们的目的是为下一代的泰坦行星飞行任务制定科学目标，以便为未来的月球探索做准备。我们提出的欧空局L级任务概念由一个泰坦轨道飞行器和至少一个原位元素（湖着陆器和/或无人驾驶飞机）组成。
2019-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Terrestrial Planets Comparative Climatology (TPCC) mission concept
地球行星比较气候学（TPCC）任务概念白皮书的作者和共同签署人主张，未来十年的行星科学将极大地受益于比较研究金星和火星大气的基本行为，同时使用相同的仪器，以捕获大气对相同太阳强迫的响应，并将仪器相关的变化降至最低。因此，这份白皮书是为2023-2032年行星科学十年调查过程创建的。它描述了这种飞行任务的科学原理，以及可以实现这种飞行任务的飞行任务概念。
2020-07-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Effect of Mission Duration on LISA Science Objectives
LISA任务的科学目标是在4年连续数据流的隐含假设下定义的。基于LISA Pathfinder的性能，现在预计LISA的占空比为$\approx 0.75$，这将使可用数据的有效跨度缩短至3年。本文报告了LISA科学小组的一项研究结果，该小组负责评估延长飞行任务寿命的额外科学回报。我们探索各种观测方案，以评估任务持续时间对任务主要科学目标的影响。我们发现，受任务持续时间影响最大的科学调查涉及在宇宙黎明时寻找种子黑洞，以及通过多波段和多信使观测研究恒星起源的黑洞及其形成通道。我们的结论是，建议延长至6年的任务操作。
2022-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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
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
Serendipitous Science from the K2 Mission
K2任务是开普勒航天器的一个重新用途，用于对黄道上的选定区域进行高精度测光。我们已经开发了一个孔径测光管道K2数据进行动态自动孔径掩模选择，背景估计和减法，位置去相关，以尽量减少航天器指向抖动的影响。我们还确定了K2“邮票”中的次要目标，并为这些目标产生光变曲线。管道结果将提供给社区。在这里，我们描述了我们的管道和测光精度，我们能够实现与K2，并说明其效用与偶然的次级目标的asteroseisic结果。
2015-11-29 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Radio Science Experiment for the Ramses Mission to Apophis
本文提出面向阿波菲斯任务的拉美西斯号射电科学实验，利用地基测量、光学成像和星间链路，高精度估计小行星质量、重力场和自旋状态，以研究其受潮汐力影响的变化。
2025-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science Parametrics for Missions to Search for Earthlike Exoplanets by Direct Imaging
我们使用$N_{t}$，即在时间$t$上观测到的系外行星数量，作为研究直接搜索任务（如类地行星探测器）的科学指标。在我们的模型中，$N$有27个参数，分为三类：2个天文参数，7个仪器参数和18个科学操作参数。对于各种"27向量"的这些参数选择探索参数空间，我们计算设计参考任务，以估计$N_{t}$。我们的治疗包括搜索观察后的$c$的完整性恢复，重访，太阳和antisolar避免，观测开销，和后续的光谱学。我们的基线27矢量有孔径$D = 16$ m，内工作角$IWA = 0.039''$，任务时间$t = 0-5$年，类地系外行星$η= 0.2$的发生概率，以及其余23个参数的典型值。对于基线情况，一个典型的五年设计参考任务有一个非零完整性的$\sim$ 4700恒星的输入目录，$\sim$ 2600观测中观测到的$\sim$ 1300独特恒星，其中$\sim$ 1300是重访，它在一年后产生$N_{1}\sim50$系外行星，五年后产生$N_{5}\sim130$。我们探索了十个参数从基线的偏移。我们发现，$N$强烈依赖于$IWA$和$D$只有弱。对于$Z < 50$ zodis，它也仅弱依赖于黄道光，对于$h > 0.2$，它仅弱依赖于端到端效率，对于$ζ< 10^{-10}$，它仅弱依赖于散射星光。我们发现，观测开销，完整性恢复和重访，太阳和antisolar避免，和后续的光…
2014-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
