SPICA (космический корабль) - SPICA (spacecraft)

SPICA ISAS 201610
SPICA
Тип миссии Инфракрасная астрономия
Оператор ЕКА / ДЖАКСА
Веб-сайт www .spica-mission .org
jaxa.jp/SPICA
Продолжительность миссии 3 года (научная миссия)
5 лет (проектная цель)
Свойства космического корабля
Стартовая масса 3650 кг
Масса полезной нагрузки 600 кг
Габаритные размеры 5,9 х 4,5 м
Власть 3 кВт от солнечной батареи 14 м 2
Начало миссии
Дата запуска 2032 г.
Ракета H3
Запустить сайт Танегашима , Лос-Анджелес
Подрядчик Mitsubishi Heavy Industries
Параметры орбиты
Справочная система Солнце – Земля L 2
Режим Гало орбита
Эпоха Планируется
Главный телескоп
Тип Ричи-Кретьен
Диаметр 2,5 м
Зона сбора 4,6 м 2
Длины волн От 12 мкм (средний инфракрасный )
до 230 мкм ( дальний инфракрасный )
Инструменты
САФАРИ SpicA FAR-инфракрасный прибор
СМИ Средне-инфракрасный прибор SPICA
B-BOP Исследователь магнитного поля с болометрами и поляризаторами
 

Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики ( SPICA ), был предложен инфракрасный космический телескоп , последующие на успешное Акари космической обсерватории. Это было сотрудничество между европейскими и японскими учеными, которые были выбраны в мае 2018 года Европейским космическим агентством (ESA) в качестве финалиста следующей пятой миссии среднего класса программы Cosmic Vision , которая должна быть запущена в 2032 году. : THESEUS и EnVision . SPICA улучшит чувствительность спектральных линий предыдущих миссий, космических телескопов Spitzer и Herschel , между 30 и 230 мкм в 50-100 раз.

Окончательное решение ожидалось в 2021 году, но в октябре 2020 года было объявлено, что SPICA больше не рассматривается в качестве кандидата на миссию M5.

История

В Японии программа SPICA была впервые предложена в 2007 году, первоначально названная HII-L2 по названию ракеты-носителя и орбиты, как большая стратегическая миссия L-класса, а в Европе она была предложена в программе ESA Cosmic Vision (M1 и M2), но внутренняя проверка в ESA в конце 2009 года показала, что технологическая готовность к миссии была недостаточной.

В мае 2018 года он был выбран в качестве одного из трех финалистов миссии Cosmic Vision Medium Class Mission 5 (M5) с предполагаемой датой запуска в 2032 году. В рамках ESA SPICA была частью конкурса миссий Medium Class-5 (M5) с предельная стоимость 550 млн евро.

Он перестал быть кандидатом на M5 в октябре 2020 года из-за финансовых ограничений.

Обзор

Эта концепция была результатом сотрудничества Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). При наличии финансирования телескоп был бы запущен на ракете-носителе JAXA H3 .

Ричи-Кретьен телескоп «S 2,5-метрового зеркала (аналогичного размера, что и в Herschel космической обсерватории ) будет изготовлен из карбида кремния , возможно , ЕКА , учитывая их опыт работы с телескопа Herschel. Основная миссия космического корабля - изучение звездообразования и планет . Он сможет обнаруживать звездные ясли в галактиках , протопланетные диски вокруг молодых звезд и экзопланеты с помощью собственного коронографа для двух последних типов объектов.

Описание

Обсерватория будет оснащена спектрометром дальнего инфракрасного диапазона, и ее предлагается развернуть на гало-орбите вокруг точки L2 . В конструкции предлагается использовать радиаторы с V-образной канавкой и механические криохладители вместо жидкого гелия для охлаждения зеркала до температуры ниже 8 K (−265,15 ° C) (по сравнению с80 К или около того зеркала, охлаждаемого только излучением типа Гершеля), что обеспечивает существенно большую чувствительность в инфракрасном диапазоне 10–100 мкм (ИК-диапазон); телескоп предназначался для наблюдений в более длинноволновом инфракрасном диапазоне, чем космический телескоп Джеймса Уэбба . Его чувствительность будет более чем на два порядка по сравнению с космическими телескопами Спитцера и Гершеля .

Криогенный телескоп с большой апертурой

SPICA будет использовать телескоп Ричи-Кретьена диаметром 2,5 м с полем зрения 30 угловых минут.

Инструменты фокальной плоскости
  • SMI (прибор среднего инфракрасного диапазона SPICA): 12–36 мкм
    • SMI-LRS (спектроскопия низкого разрешения): 17–36 мкм. Он направлен на обнаружение эмиссии пыли ПАУ как подсказки о далеких галактиках и эмиссии минералов из областей формирования планет вокруг звезд.
    • SMI-MRS (спектроскопия среднего разрешения): 18–36 мкм. Его высокая чувствительность к линейному излучению с относительно высоким разрешением по длине волны (R = 2000) позволяет охарактеризовать далекие галактики и области формирования планет, обнаруженные SMI-LRS.
    • SMI-HRS (спектроскопия высокого разрешения): 12–18 мкм. Благодаря чрезвычайно высокому разрешению по длине волны (R = 28000) SMI-HRS может изучать динамику молекулярного газа в областях формирования планет вокруг звезд.
  • SAFARI (прибор дальнего инфракрасного диапазона SPICA): 35–230 мкм
  • B-BOP (B-BOP означает «B-поля с болометрами и поляризаторами»): поляриметр изображения, работающий в трех диапазонах: 100 мкм, 200 мкм и 350 мкм. B-Bop позволяет поляриметрическим картированием галактических нитевидных структур изучать роль магнитных полей в нитях и звездообразовании.

Цели

Как видно из названия, главная цель - продвинуться вперед в исследованиях космологии и астрофизики. Конкретные области исследований включают:

  • Рождение и эволюция галактик
  • Рождение и эволюция звезд и планетных систем
  • Эволюция материи

Наука открытия

  • Ограничения на эмиссию основного состояния Н 2 эмиссию от звезд первого (популяция III) поколения
  • Обнаружение биомаркеров в среднем инфракрасном спектре экзопланет и / или первичного материала в протопланетных дисках.
  • Обнаружение гало Н 2 вокруг галактик в локальной Вселенной
  • При достаточном техническом развитии методов коронографии: отображение любых планет в обитаемой зоне в нескольких ближайших звездах.
  • Обнаружение дальних инфракрасных переходов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в межзвездной среде. Очень большие молекулы, которые, как считается, составляют ПАУ и которые вызывают характерные особенности в ближнем инфракрасном диапазоне, имеют колебательные переходы в дальнем инфракрасном диапазоне, которые широко распространены и чрезвычайно слабы.
  • Прямое обнаружение пылеобразования в сверхновых во внешних галактиках и определение происхождения большого количества пыли в галактиках с большим красным смещением

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки