The astrometric core solution for the Gaia mission. Overview of models, algorithms and software implementation
盖亚卫星将观测大约10亿颗恒星和其他点状光源。天体测量核心解决方案将确定这些源的子集的天体测量参数(位置、视差和自行),使用全球解决方案方法,该方法还必须包括卫星姿态和光学仪器的大量参数。准确和有效地实施这一解决方案是一项要求极高的任务,但对特派团的成果至关重要。我们提供了适用于此解决方案的数学和物理模型的全面概述,以及其数值和算法框架。天体测量核心解决方案是对大约5亿个参数的同时最小二乘估计,其中包括大约1亿个表现良好的所谓主要来源的天体测量参数。解决方案的全局性质需要迭代方法,该方法可以分解为少量不同的处理块(源、姿态、校准和全局更新)和辅助过程(包括帧旋转器和主要源的选择)。我们描述了这些过程中的一些细节,制定的基本模型,从中推导出的观测方程,并概述了所采用的数值求解方法,适当考虑的鲁棒性和结构的方程组。附录简要介绍了一些重要的数学工具(四元数和B样条的姿态表示,和修改后的Cholesky算法的半正定问题),并讨论了一些复杂的预期在真实的任务数据。
2011-12-18 astro-ph.IM
Joint Milli-Arcsecond Pathfinder Survey Overview
联合毫弧秒探路者巡天(JMAPS)任务是美国海军部(DoN)的一项天基、全天天体测量亮星巡天任务。JMAPS目前已获得飞行资金,将于2012年发射。JMAPS将制作一个全天天体测量、光度测量和分光星表,涵盖星等1-12等,并将结果扩展到15等,位置精度为1毫角秒,平均观测历元约为2013年。使用依巴谷和第谷1991年的位置数据,每年100微弧秒(umas)的自行应该可以实现所有最亮的恒星,结果是与依巴谷目录相比,该目录将以更低的速度随着时间的推移而退化。JMAPS将使用一个相对较小的孔径、非常高精度的天体测量望远镜在低地球轨道上搭载一颗微型卫星来完成这一任务。任务基线是在900公里太阳同步终止轨道上的三年任务寿命(2012-2015年)。
2009-07-30 astro-ph.IM
Hard X-ray/Soft gamma-ray experiments and missions: overview and prospects
从20世纪60年代开始,人们进行了大量的任务和实验来研究高能天空。这篇评论对在10- 600 keV波段操作的最重要的空间飞行任务和气球实验提供了一个广阔的视野,这是研究宇宙中最具活力和暴力现象的一个关键窗口。因此,重要的是要评估所取得的成就,以更好地确定我们在未来的任务中还需要做些什么,以便在这一领域取得进展,确定哪些是解决仍然悬而未决的问题所需的技术,并扩大我们对宇宙的了解。
2019-05-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
An overview of the proposed INdian Spectroscopic and Imaging Space Telescope (INSIST)
印度在空间天文学领域达到了一个重要的里程碑,成功地发射了其第一个空间观测站AstroSat并进行了发射后的运行。必须有效利用这一空间观测站的成功经验和吸取的教训,扩大印度空间天文学在国际舞台上的影响。为响应印度空间研究组织的提案呼吁,提交了关于下一代紫外光学飞行任务-印度光谱和成像空间望远镜(INSIST)的详细提案。INSIST将大的焦面积与简单有效的光学设计相结合,预计将产生HST质量的成像和天文源的中等分辨率光谱。这一任务的主要科学驱动力涵盖广泛的主题,从星系群和星系团的演变、附近宇宙的化学动力学和人口统计、具有吸积的恒星系统、具有行星系统的恒星,到远近宇宙学。该提案获得了种子资金,并完成了两年的项目前阶段。本报告概述了这一拟议特派团的现状。
2022-06-08 astro-ph.IM
VLBI for Gravity Probe B. I. Overview
我们描述了美国宇航局/斯坦福大学的陀螺仪相对论任务,重力探测器B(GP-B),并提供了一个概述以下系列的六个天体测量和天体物理论文,报告我们的无线电观测和分析,以支持这项任务。这个为期8.5年的差分VLBI天体测量计划的主要目标是确定GP-B任务的引导星RS CVn双星IM Pegasi(IM Peg; HR 8703)的自行。这种自行是相对于紧凑的河外参考源确定的。结果如下:在局部笛卡尔坐标系中,IM Peg自行的赤经和赤经分别为-20.833 +- 0.090 mas/yr和-27.267 +- 0.095 mas/yr,96.43 +- 0.69 pc)的视差(和距离)。每个引用的不确定度表示约70%的置信区间,包括来自系统误差的估计贡献。这些结果足够精确,不会降低GP-B对陀螺仪相对论性进动的估计:标架拖曳效应和测地效应。
2012-04-20 astro-ph.IM
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
Overview of the High-Definition X-ray Imager instrument on the Lynx x-ray surveyor
NASA的四个科学和技术定义小组已经召开会议,以开发和研究即将到来的2020年十年调查评估的四个任务概念。山猫X射线探测器任务是这四个大型任务之一。Lynx将把精细的角分辨率(<0.5 arcsec HPD)X射线光学器件与大的有效面积(1 keV时约为2 m^2)相结合,从而能够在独特的科学参数空间内进行探索。高清晰度X射线成像仪HDXI是为这一飞行任务概念确定基准的主要软X射线成像仪之一。该仪器将使用精细像素化的硅传感器阵列,以在宽视场(~22 x 22 arcmin)上实现精细角分辨率成像。硅传感器可实现大尺寸/小像素器件、耐辐射设计以及整个软X射线带通的高量子效率。为了充分利用Lynx的大收集面积(~ 30 x Chandra),同时X射线事件堆积可以忽略不计或最小,HDXI将能够比当前的X射线成像仪具有更快的帧速率。我们总结了HDXI仪器的计划要求、功能和发展状况,本特别版中的相关论文将提供一些特定探测器选项的进一步细节。
2019-06-21 astro-ph.IM
POEMMA-Balloon with Radio: An Overview
本文介绍了作为POEMMA卫星任务先导的PBR超长时间气球载荷,阐述其2027年发射计划、50天南大洋飞行任务、三项核心科学目标及探测器预期性能,为天基多信使观测奠定基础。
2025-09-05 astro-ph.IM
The CUbesat Solar Polarimeter (CUSP): mission overview II
本文介绍了意大利航天局Alcor计划下的地球轨道CubeSat任务CUSP的最新进展,该任务用康普顿散射偏振计测太阳耀斑硬X射线线偏振以研究太阳磁重联与粒子加速,2024年12月进入为期12个月的B阶段。
2025-08-01 astro-ph.IM astro-ph.SR
From Ground to Space: An Overview of the JEM-EUSO Program for the Study of UHECRs and Astrophysical Neutrinos
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Roma Tor Vergata(意大利国家核物理研究所罗马托尔维加塔分部)
JEM-EUSO计划通过多平台策略,结合地面和空间观测,研究超高能宇宙射线和天体物理中微子,旨在提升对这些罕见现象的探测能力。
2025-11-21 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 Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE) Mission: Motivation and Overview
大气物理学和演化极紫外恒星表征(ESCAPE)飞行任务是一个天体物理学小型探测器,采用紫外光谱学(极紫外:80 - 825流明,远紫外:1280 - 1650流明)探索邻近恒星周围宜居带的高能辐射环境。ESCAPE提供了对恒星EUV和日冕物质抛射环境的首次全面研究,这些环境直接影响岩石系外行星的可居住性。在为期20个月的科学任务中,ESCAPE将提供基本的恒星特征,以确定最有利于可居住性的系外行星系统,并为NASA未来的生命发现任务提供路线图。ESCAPE实现了这一目标,与以前的任务相比,EUV效率提高了大约两个数量级。ESCAPE采用掠入射望远镜,为EUV和FUV摄谱仪提供信息。ESCAPE科学仪器建立在以前的紫外线和X射线仪器,掠入射光学系统,以及用于NASA天体物理学,太阳物理学和行星科学任务的光子计数紫外线探测器的基础上。ESCAPE航天器总线是多功能和高遗产球航空航天BCP小型航天器。数据档案将存放在米库尔斯基空间望远镜档案馆(MAST)。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) Mission Overview
大气逃逸是影响许多行星结构、组成和演化的基本过程。逃逸的信号在靠近的气态系外行星上是可以探测到的,这些行星围绕明亮的恒星运行,这是由于它们的母恒星发出了高水平的极紫外线辐射。科罗拉多紫外线凌日实验(CUTE)是一个立方体卫星飞行任务,旨在利用近紫外线恒星亮度分布对附近近距离行星的扩展大气层进行调查。CUTE的有效载荷是一个放大NUV(2479~--~3306 Ang)摄谱仪,由一个矩形卡塞格伦望远镜(206 mm x 84 mm)馈电;光谱图记录在一个背照式紫外增强CCD上。科学有效载荷集成到6 U Blue Canyon Technology XB 1总线中。CUTE于2021年9月27日发射到极地低地球轨道,并在在轨调试期后一直在进行这项凌日光谱调查。本文介绍了任务的动机,发展道路,并展示了小卫星进行这类科学的潜力,提出初步的在轨科学观测。主要的科学任务将于2022~--~2023年进行,公开的数据档案将于2023年上线。
2023-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Overview of Hayabusa2 extended mission's flyby of Near-Earth Asteroid (98943) Torifune
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);Japanese Aerospace Exploration Agency(日本宇宙航空研究开发机构);University of Aizu(会津大学);Hokkaido University(北海道大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(产业技术综合研究所);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris-Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台LIRA实验室,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);University of La Laguna(拉古纳大学);University of Tokyo(东京大学)
本文概述了Hayabusa2扩展任务对近地小行星(98943)托里富恩的飞越计划,包括飞越距离、速度及科学探测目标,旨在研究太阳系内物质运输机制和行星防御技术。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
CAMELOT: Cubesats Applied for MEasuring and LOcalising Transients - Mission Overview
我们提出了一个舰队的纳米卫星进行全天监测和定时定位的伽马射线瞬变。至少9个3U立方体卫星的机群应配备大而薄的基于CsI(Tl)闪烁体的软伽马射线探测器,由多像素光子计数器读出。对于明亮的短伽马射线暴,通过将其光变曲线互相关,机群应能够确定卫星之间到达伽玛射线暴信号的时间差,从而确定源位置,精度为$\sim10^\prime$。这一要求要求对探测到的伽马射线光子进行精确的时间同步和准确的时间标记,这将通过使用机载全球定位系统接收器来实现。在其他波长上的快速跟踪观测需要有能力利用全球卫星间通信网络快速、几乎同时地下行数据。在全天空覆盖方面,拟议的机队将优于所有GRB监测任务。
2018-06-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astrodynamical Space Test of Relativity using Optical Devices I (ASTROD I) - Mission Overview
ASTROD I是一系列ASTROD飞行任务中的第一个计划中的空间飞行任务,用于使用光学设备测试空间相对论。主要目标是:(i)测试广义相对论,与目前的结果相比,改进了三个数量级;(ii)测量太阳和太阳系参数,提高了精度;(iii)测试引力常量的恒定性,总体上加深对引力的理解。ASTROD飞行任务的最初想法可以追溯到上个世纪,当时激光物理和时间测量领域的新技术开始出现。ASTROD是一个得到广泛国际社会支持的飞行任务概念,涉及空间技术、基础物理学、高性能激光和时钟技术以及无阻力控制等领域。ASTROD I是一个单航天器概念,在航天器和地面激光测距站之间用脉冲激光测距进行测量,而ASTROD-GW计划是一个三航天器飞行任务,进行航天器间激光测距。ASTROD-GW将能够探测到频率低于eLISA/NGO带宽的引力波。作为第三步,具有更大轨道的超级ASTROD甚至可以探测原始引力波。本文概述了ASTROD I的基本原理。
2012-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
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
MinXSS-2 CubeSat mission overview: Improvements from the successful MinXSS-1 mission
第二个微型X射线太阳光谱仪(MinXSS-2)CubeSat将于2018年底开始飞行,它建立在MinXSS-1的成功基础上,MinXSS-1从2016年5月16日飞行到2017年5月6日。科学仪器更先进-现在能够更大的动态范围和更高的能量分辨率。由于太阳同步、极轨道以及航天器和地面网络的技术改进,地面将捕获比MinXSS-1更多的数据。此外,还为业余无线电操作员提供了一个新的开源信标解码器,可以自动将任何捕获的MinXSS数据转发给操作和科学团队。虽然MinXSS-1每天只能下行约1 MB的数据,对应的数据捕获率约为1%,但MinXSS-2将至少增加6倍。数据捕获率的提高与飞行任务较长的轨道寿命相结合,将用于解决新的科学问题,重点是日冕软X射线在太阳周期时间尺度上如何变化,以及这些变化对地球高层大气有什么影响。
2019-05-03 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
The CUbesat Solar Polarimeter (CUSP) mission overview
本文概述CUSP CubeSat任务,其将利用康普顿散射偏振计测量太阳耀斑硬X射线线偏振,并介绍其科学目标、Alcor计划背景及Phase A后的最新状态。
2024-07-04 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Design and Scientific Prospects of the POLAR-2 Mission
University of New Hampshire(新罕布什尔大学);INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所空间天文与行星科学研究所);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学重点实验室)
POLAR-2任务通过3台互补仪器首次联合实现伽马射线暴的宽能区偏振、光谱与定位测量,本文介绍其技术设计并预测2027年发射后的科学能力。
2025-11-07 astro-ph.IM
Overview and First Results of EUSO-SPB2
本文概述EUSO-SPB2任务,该任务从太空观测超高能宇宙射线和中微子,利用荧光和切伦科夫望远镜测量,旨在为未来多信使观测提供数据。
2023-08-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview of the SOFIA Data Cycle System: An integrated set of tools and services for the SOFIA General Investigator
平流层红外天文台(英语:Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)是一个机载天文台,由一个安装在波音747 SP飞机尾部的2.5米红外望远镜组成,飞行高度在37,000至45,00英尺之间,高于99%的大气水蒸气。在日常操作期间,天文学界将可使用一系列仪器,包括近红外和远红外照相机和摄谱仪;一个亚毫米外差接收器;和一个高速掩星成像仪。SOFIA(以及所有天文台)面临的挑战之一是提供一套统一的工具,使非专业的总调查员(GI)能够以简单和无缝的方式使用各种不同的仪器提出,计划和获得观测结果。SOFIA数据循环系统(DCS)是SOFIA科学和任务运营GI计划的一套集成服务和用户工具,旨在应对这一挑战。DCS支持的计划活动包括:GI的提案准备和提交;望远镜分配委员会和天文台工作人员的提案评估; GI的天文观测请求(AOR)准备和提交;天文台工作人员的观测和任务规划;数据处理和存档;数据产品分发。在这篇海报论文中,我们概述了DCS的概念,架构和用户工具,这些工具(或即将)在日常SOFIA操作中可用。此外,我们还介绍了SOFIA基础科学计划的经验和计划中的升级。
2013-09-26 astro-ph.IM
PRATUSH experiment concept and design overview
PRATUSH是绕月探测宇宙黎明21厘米信号的实验,设计在40-200 MHz观测,模拟显示两年任务寿命内可探测标准模型预测的信号。
2025-07-08 astro-ph.IM
Flight Software Development for the EIRSAT-1 Mission
爱尔兰教育研究卫星(EIRSAT-1)是一个由学生主导的项目,旨在设计、建造、测试和发射爱尔兰的第一颗卫星。该任务的机载软件正在使用Bright Ascension的GenerationOne Flight Software Development Kit开发。本文概述了这套工具和EIRSAT-1的机载软件设计。利用团队为任务的科学有效载荷编写完全自定义固件的对比经验,这项工作讨论了使用套件对软件开发过程的影响。与该项目的教育性质相关的挑战是本次讨论的重点。本文的目的是为其他立方体卫星小组评估软件开发方案提供有用的信息。
2020-08-20 astro-ph.IM
The THESEUS space mission: updated design, profile and expected performances
THESEUS是一项空间飞行任务概念,目前正由欧空局作为候选M5飞行任务进行A阶段研究,目的是利用伽马射线暴研究早期宇宙,并在多信使和时域天体物理学方面取得重大进展。除了充分利用高红移伽玛暴的宇宙学(pop-III恒星,宇宙再电离,SFR和金属丰度演化到“宇宙黎明”),THESEUS将允许识别和研究引力波源的电磁对应物,这些电磁对应物将在20年代末/30年代初由下一代设施如aLIGO/aVirgo,LISA,KAGRA,和爱因斯坦望远镜(ET),以及大多数类别的X/伽马射线瞬态源,从而提供了一个理想的协同作用,与大的e.m.不久的将来的设施,例如,LSST,ELT,TMT,SKA,CTA,ATHENA。这些突破性的科学目标将通过前所未有的X/伽马射线监测器的组合来实现,这些监测器提供了探测和准确定位伽马射线暴的能力,并提供了在0.1 keV - 10 MeV的能量带内的多种瞬态,同时机载近红外望远镜提供了对近红外对应物的探测、定位(arcsec)和红移测量。还设想了一个客座观察员方案,以进一步改善科学回报和社区参与。我们总结了任务的主要科学要求,并概述了更新的概念,设计(仪器和航天器)和任务概况。
2021-02-17 astro-ph.IM
Critical Laboratory Studies to Advance Planetary Science and Support Missions
行星科学和天体生物学的实验室研究旨在通过促进对塑造太阳系的基本过程的理论和实验研究来增进我们对太阳系的了解,实验室研究(实验和理论)对于解释观测和飞行任务数据至关重要,是新飞行任务概念以及仪器开发和校准的关键孵化器。它们还在确定太阳系天体的可居住性,增强我们对生命起源的理解以及寻找地球以外生命迹象方面发挥着至关重要的作用,这些都是天体生物学的关键要素。在这里,我们提出了一个行星科学领域的实验室研究是迫切需要的,特别是在未来十年的概述。这些领域包括行星和卫星的大气层、表面和内部,原始天体,如小行星、陨石、彗星和海王星外天体,以及生命迹象。生成与更好地理解这些环境中发生的物理,化学和生物过程相关的有针对性的实验和理论实验室数据至关重要。对于每一个领域,我们提出i)国家的最先进的实验室工作的简要概述,ii)的挑战,分析和解释数据集从任务和地面观测,并支持任务和概念的发展,和iii)高优先级的实验室研究的建议。
2020-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Single Aperture Large Telescope for Universe Studies (SALTUS): Science Overview
介绍SALTUS Probe远红外指向空间天文台任务,其采用14米可展开孔径与辐射冷却主镜,搭配多分辨率远红外低温仪器,用于探索宇宙起源与地外生命可能性。
2024-05-21 astro-ph.IM
Overview of Guidance, Navigation and Control System of the TeamIndus lunar lander
Axiom Research Labs(公理研究实验室)
TeamIndus的月球物流愿景包括多个月球任务,以满足科学,商业和全球探索的要求。第一次任务定于2020年发射。其主要目标是展示自主精确的月球着陆,以及表面探测漫游车收集着陆点附近的数据。TeamIndus开发了各种技术,以降低进入月球表面的障碍。本文对着陆器GNC系统的设计进行了综述。GNC系统的设计已经结束后,传感器和执行器配置的研究。在GNC硬件的选择上遵循了节俭设计的方法。本文描述了轨道机动和月球下降策略的约束条件。自主月球下降机动的GNC设计的各个方面:时间轴的事件,制导,惯性和光学地形相对导航方案进行了说明。GNC软件描述侧重于系统架构、操作模式和GNC软件的核心要素。GNC算法已经过测试,使用蒙特卡罗模拟和处理器在环运行。本文最后总结了软着陆的关键风险缓解研究。
2019-07-25 astro-ph.IM cs.RO
SVOM/VT: Overview of data processing and GRB identifications with X-band data
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿交叉科学研究院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院)
本文介绍了SVOM/VT利用X波段数据进行伽马射线暴光学后光识别的方法及地面处理流程,展示了其在快速跟进观测中的高识别率和贡献。
2026-04-27 astro-ph.HE 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
Operations and Performance of the PACS Instrument 3He Sorption Cooler on board of the Herschel Space Observatory
3 He吸附冷却器产生的工作温度为285 mK的赫歇尔空间天文台的光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS)仪器的测辐射热计阵列。根据仪器的操作条件,该冷却器可提供60至73小时的稳定保持时间。可通过在飞行任务早期建立的简单函数关系确定各自的保持时间,并在整个飞行任务的科学飞行任务规划中可靠地加以应用。在由于探测器阵列的热输入而使液体3 He耗尽之后,冷却器在良好建立的自动程序之后被再循环用于下一个操作周期。我们概述了整个任务的冷却器操作和性能,并区分冷却器回收的启动条件和PACS光度计操作的两种主要模式。作为副产品,冷却器再循环温度对Herschel低温恒温器4 He浴的影响被用作专用直接液氦含量测量的替代方法,以确定液氦冷却剂的寿命。
2014-05-22 astro-ph.IM
ASTROD-GW: Overview and Progress
本文概述了ASTROD-GW(ASTROD [使用光学设备进行相对论的天体动力学空间测试],用于引力波[GW]探测)任务概念及其研究。ASTROD-GW是对ASTROD的优化,侧重于低频引力波探测。与NGO/eLISA(LISA)相比,检测灵敏度向更长波长偏移260(52)倍。该飞行任务由三个航天器组成,每个航天器的轨道都靠近太阳-地球拉格朗日点之一(L3、L4和L5),因此阵列几乎形成等边三角形。这3个航天器的范围相互干涉,臂长约2.6亿公里。轨道经过优化后,臂长变化小于0.00015天文单位,20年内小于10^(-4),三个航天器的相对多普勒速度小于3 m/s。本文综述了该任务的科学目标、灵敏度谱、基本轨道构型、航天器轨道的模拟和优化、ASTROD-GW编队的部署、TDI(时间延迟干涉测量)和有效载荷。科学目标是探测来自以下方面的引力波:(一)超大质量黑洞;(二)极端质量比黑洞螺旋;(三)中等质量黑洞;(四)银河系致密双星和(五)遗迹引力波背景。为了进行原始GW探测,需要六个航天器编队,以便能够对随机GW进行相关探测。最后对六个航天器的轨道优化问题进行了简要的讨论。
2012-12-16 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The Herschel Data Processing System - HIPE and Pipelines - Up and Running Since the Start of the Mission
赫歇尔空间天文台是欧空局科学方案中的第四个基石飞行任务,在55 - 672微米范围内进行测光和分光。Herschel数据处理系统的开发始于2002年,以支持仪器级测试的数据分析。赫歇尔数据处理系统被用于飞行前的仪器表征,并在各种地面部分的测试活动。在2009年5月14日成功发射Herschel之后,Herschel数据处理系统证明了它的成熟性,当M51的第一个PACS预览观测在发射后的第一个科学数据接收后30分钟内进行了处理。此外,DR 21上的第一个HIFI观测成功地减少到高质量的光谱,随后是M66和M74上的SPIRE观测。在发射后7个月举行的赫歇尔科学演示阶段初步结果研讨会上,展示了数据检索和生产科学就绪产品之间的快速周转周期,这清楚地证明了该系统已经达到了良好的成熟度。我们将总结Herschel数据处理系统的范围,管理和开发方法,介绍一些关键的软件元素,并概述当前状态和未来的发展里程碑。
2010-11-04 astro-ph.IM
Mock Observations for the CSST Mission: Main Surveys--An Overview of Framework and Simulation Suite
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Hunan Normal University(湖南师范大学);Yunnan University(云南大学);Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Beijing Normal University(北京师范大学);Anhui University(安徽大学)
本文介绍了为CSST主巡天开发的高保真模拟流程,该流程基于GalSim构建,整合星表、仪器效应、PSF和噪声以生成像素级模拟数据,为数据处理、定标和科学分析提供关键测试平台。
2025-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The Euclid Data Processing Challenges
欧几里德是欧洲领导的宇宙学太空任务,致力于对整个银河系外天空进行可见光和近红外调查。它的目的是加深我们对宇宙黑暗内容的了解。在概述了欧几里得的使命和科学之后,本文描述了社区如何组织起来面对数据分析的挑战,无论是在软件开发还是在操作数据处理方面。最后,它更具体地介绍了瑞士科学数据中心(SDC-CH)的一些主要贡献。
2017-01-27 astro-ph.IM
Searching for technosignatures in exoplanetary systems with current and future missions
技术特征是指可以通过天文手段探测到的技术的观测表现。以前对技术特征的大多数搜索都集中在搜索无线电信号上,但目前和未来的许多观测设施也可能限制某些非无线电技术特征的流行。因此,这项研究可能会受益于天文学界更广泛的参与,因为对技术签名科学的贡献也可以采取负面结果的形式,这些结果提供了信号存在的统计上有意义的定量上限。本文综合了2020年TechnoClimes研讨会的建议,该研讨会是一个在线活动,旨在制定一个研究议程,以优先考虑和指导未来的理论和观测研究technosignatures。该文件提供了一个高层次的概述,使用当前和未来的任务,以检测太阳系外行星在紫外线,光学或红外波长的技术特征,其中特别侧重于大气技术特征,人工表面修改,光学信标,空间工程和巨型结构,星际飞行的可探测性。本概述并没有得出任何新的定量检测限,而是旨在为使用现有和计划中的观测设施提供更多的科学依据,并激励进行此类观测的天文学家考虑其正在进行的观测与技术特征科学的相关性。本综合报告还查明了当前和计划中的飞行任务在寻找技术特征的能力方面可能存在的技术差距,这表明在设计未来飞行任务概念时需要考虑技术特征科学案例。
2022-05-31 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
CHEOPS Ground Segment: Systems and Automation for Mission and Science Operations
本文介绍 CHEOPS 任务地面段的运行子系统、设计与自动化框架,涵盖 MOC 与 SOC,以为未来小型或独立空间任务提供参考。
2025-05-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Gaia, counting down to launch
在这篇文章中,我提供了欧洲航天局盖亚任务的概述,该任务计划于2013年11月发射。
2013-10-13 astro-ph.GA astro-ph.IM
Aerial Platform Design Options for a Life-Finding Mission at Venus
越来越多的证据表明金星大气层中的化学不平衡,提高了人们对在这颗行星的云层中寻找生命的兴趣。气球系统目前被认为是在云层内进行大气采样的最佳空中平台,提供了最高的科学回报风险比。基于无人机的空中平台设计严重依赖于有效载荷质量和目标高度。我们提出了恒定和可变高度气球系统的选择,旨在进行金星云甲板内的科学操作。金星生命探测器(VLF)任务研究提出了一系列任务,需要对金星云物质进行长期的原位分析。我们提供了一个代表性的任务架构的概述,以及吊舱设计,以适应一个甚低频仪器套件。当前的架构将发射日期定为2026年7月30日,最早将于同年11月29日在金星放置轨道飞行器和进入飞行器。
2022-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
LiteBIRD Mission Overview after Mission Reformation
The University of Tokyo(东京大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Università di Roma Tor Vergata(罗马第二大学);SRON Space Research Organization Netherlands(荷兰空间研究所);Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学,CNES,CNRS,IRAP);Princeton University(普林斯顿大学);International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU(基础物理学前沿研究所);Università di Ferrara(费拉拉大学);INFN Sezione di Ferrara(意大利国家核物理研究所费拉拉分部);INAF - OAS Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台)
LiteBIRD任务旨在绘制全天微波偏振图以测试暴胀模型等。改革后简化了载荷配置,单个望远镜覆盖多频段。将在特定轨道观测3年,目标是实现张量与标量比的低不确定性,其灵敏度在多领域研究中有独特优势,本文总结了相关内容。
2026-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Filters for X-ray detectors on Space missions
本文概述了空间X射线探测器滤光片的设计与材料,探讨了从初步设计、建模表征到高精度校准的研制流程,并展望了未来X射线任务的材料技术。
2022-07-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview of the Medium and High Frequency Telescopes of the LiteBIRD satellite mission
LiteBIRD是由JAXA领导的战略大型任务,旨在通过测量它们对宇宙微波背景(CMB)偏振的影响,寻找宇宙膨胀阶段产生的原始引力波的存在。这些测量需要前所未有的灵敏度,将在整个天空,大角度范围内,以及从34 GHz到448 GHz的15个频段上进行。LiteBIRD仪器由三台望远镜组成,即低频、中频和高频望远镜(分别为LFT、MFT和HFT)。本文介绍了欧洲负责的中频望远镜(89- 224 GHz)和高频望远镜(166- 448 GHz)(即所谓的MHFT)的设计概况,这是两个冷却到5 K的低温折射望远镜。它们包括一个连续旋转的半波片作为第一个光学元件,两个高密度聚乙烯(HDPE)透镜和三千多个冷却到100 mK的过渡边缘传感器(TES)探测器。我们提供了一个概念设计的概述和我们必须面对的剩余的具体挑战,以实现LiteBIRD的科学目标。
2021-02-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
Laser and Radio Tracking for Planetary Science Missions - A Comparison
目前,行星飞行任务的跟踪数据主要包括无线电观测数据:距离变化率、距离和角位置。未来的行星任务可能会使用行星际激光测距(ILR)作为跟踪观测。双向ILR提供的距离数据比基于无线电的距离数据精确约2个数量级。然而,ILR不产生多普勒数据。在这篇文章中,我们比较了无线电多普勒和激光测距数据的相对强度,用于检索行星任务中感兴趣的参数,以澄清和量化ILR的科学案例,重点是大地测量观测值。我们首先提供了一个概述的近期可达到的质量ILR,在实现的可观察和用于处理测量的模型。随后,我们分析了无线电多普勒和激光测距测量在代表性的任务场景的灵敏度。我们使用的解析近似和数值分析的相对灵敏度的ILR和无线电多普勒观测更一般的情况下。我们表明,毫米精度范围正常点是可行的ILR,但毫米级的精度和稳定性是不可能达到的,由于仪器和模型误差的组合。ILR在观测特征周期大于0.33-1.65小时的数据特征方面具有优越性能的潜力。这表明多普勒跟踪通常仍将是行星飞行任务中重力场确定和航天器轨道确定的首选方法。激光测距数据,但是,被证明有一个显着的优势,从着陆器的旋转和潮汐特性的检索。同样,激光测距数据对于构建行星星历和改进太阳系引力测试也将是优越的。
2018-07-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
HILIGT, Upper Limit Servers I -- Overview
全天空设施的出现,如Neil Gehrels Swift天文台、全天空超新星自动搜索(ASASSN)、eROSITA和Gaia,使人们对瞬态源在解决悬而未决的天体物理问题方面的重要性有了新的认识。在过去的二十年里,虚拟天文台已经简化了瞬变的识别和目录交叉匹配,但我们仍然缺乏一个客户端,能够对当前和历史设施对特定物体的所有观测进行无缝,自洽的分析。HILIGT是一个基于网络的界面,它轮询为XMM-牛顿、INTEGRAL和其他任务编写的各个服务器,以从给定目标的所有观测中找到通量或上限。这些测量结果以表格或时间序列图的形式显示,可以以各种格式下载。HILIGT目前使用来自X射线和伽马射线观测站的数据。
2021-11-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Enabling science with Gaia observations of naked-eye stars
欧空局的盖亚空间天体测量任务正在对恒星物体进行全天空调查。在2014年7月的名义任务开始时,通过了一项操作计划,使盖亚能够定期获得比G~6原始极限更亮的所有恒星的观测,即裸眼恒星。在这里,我们描述的现状和程度,这些意见和他们的地面处理。我们概述了G<6恒星生成的数据产品及其潜在的科学应用。最后,我们讨论了如何通过进一步利用我们开发的技术来增强盖亚调查。
2016-05-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Overview of Ground-based Wide-Angle Cameras array
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院)
GWAC旨在以秒级时间分辨率探测伽马射线暴等天文暂现源,具备16等亮度的探测能力,介绍了其科学动机、硬件软件性能及观测策略。
2026-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Twinkle -- a small satellite spectroscopy mission for the next phase of exoplanet science
Twinkle侧重于现成的组件,是Blue Skies Space有限公司管理和资助的一系列具有成本竞争力的小型卫星中的第一颗。该卫星基于一个高度传统的空中客车平台,将携带一个0.45米望远镜和一个光谱仪,将提供0.5-4.5 $\rm{μm}$的同时波长覆盖。太空船主要是空中客车公司的Stevenage,而望远镜由空中客车公司的图卢兹和光谱仪由ABB加拿大开发。计划于2025年开始科学运行,Twinkle将位于热稳定,太阳同步的低地球轨道上。该飞行任务的设计运行寿命至少为七年,在运行的头三年,将进行两项大规模调查方案:一项侧重于太阳系物体,另一项专门针对太阳系外目标。在这里,我们提出了一个任务的架构,在设计方法的改进,和一些太阳系外调查的关键科学主题的概述。
2022-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Data preparation for asteroseismology with TESS
凌日系外行星勘测卫星(TESS)是美国宇航局的天体物理学探测器任务。在2017年发射后,TESS将专注于探测天空中最近和最亮恒星周围的系外行星,并可能进行详细的后续观测。作为NASA开普勒任务,TESS将包括一个星震计划,该计划将在TESS星震科学联盟(TASC)内组织,建立在开普勒星震科学联盟(KASC)的成功基础上。在TASC内,用于星震分析的数据将由TASC第0工作组(WG-0)准备,该工作组将通过TESS星震科学运营中心(TASOC)为社区提供数据,再次建立在开普勒相应的KASOC平台的成功基础上。在这里,我们概述了WG-0为准备即将到来的TESS任务而采取的步骤。
2016-10-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Science and mission status of EUSO-SPB2
超压气球II上的极端宇宙空间观测站(EUSO-SPB 2)是第二代平流层气球仪器,用于通过荧光技术探测超高能宇宙射线(UHECR,E > 1 EeV)和通过切伦科夫发射探测甚高能中微子(VHE,E > 10 PeV)。EUSO-SPB 2是一个探索者任务,用于像提议的极端多信使天体物理学探测器(POEMMA)这样的仪器。这样一个天基观测站的目的是测量具有高统计和均匀曝光的超高能电子回旋共振和超高能电子对撞机中微子。EUSO-SPB 2设计有两个施密特望远镜,每个望远镜都针对各自的观测目标进行了优化。荧光望远镜观察最低点以测量UHECR引起的广泛空气簇射(EAS)的荧光发射,而切伦科夫望远镜则针对快速信号($\sim$ 10 ns)和地球边缘附近的点进行了优化。这使得切伦科夫光的测量从EAS引起的地球掠过VHE中微子,如果指向略低于肢体或从UHECR,如果观察略高于。EUSO-SPB 2的预计发射日期为2023年春季,发射地点为新西兰瓦纳卡,目标持续时间长达100天。这样的飞行将提供数千个VHECR切伦科夫信号,以及数十个UHECR荧光轨迹。这两种事件以前都没有从轨道或亚轨道高度观察到,因此EUSO-SPB 2对于向天基仪器迈进至关重要。它还将增强对两种检测技术的潜在背景信号的理解。本文将简要介绍探测器和飞行任务的现状及其科学目标。
2021-12-15 astro-ph.HE 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
Mission design of LiteBIRD
LiteBIRD是测量宇宙微波背景辐射偏振的下一代卫星飞行任务。在大角度尺度上,宇宙微波背景的B模式偏振带有原始引力波的印记,它的精确测量将为暴胀时代提供强有力的探测。LiteBIRD的目标是实现表征张量与标量之比$r$的测量,其不确定度为$δr=0.001$。为了实现这一目标,我们将在低温冷却的亚开尔文焦平面上采用千像素超导探测器阵列,光学系统的温度为4~K。我们目前正在考虑两个探测器阵列的选择;过渡边缘传感器(TES)测辐射热计和微波动力学电感探测器(MKID)。在本文中,我们给出了一个LiteBIRD的概述,并描述了一个基于TES的偏振计设计,以实现2~ $μ$ K $\cdot$ arcmin的目标灵敏度在50至320~GHz的频率范围。
2013-11-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
The TOLIMAN mission: A low-cost space telescope for high precision narrow-angle astrometry
The University of Sydney(悉尼大学);University of New South Wales(新南威尔士大学);Universiteit Leiden Sterrewacht(莱顿大学天文台)
TOLIMAN任务旨在通过创新光学和信号编码架构,利用12.5厘米口径望远镜实现高精度窄角视差测量,以发现比邻星系内围绕双星的类地行星。
2026-03-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR