СПИКА (космический корабль)
 | |||||||
| Тип миссии | Инфракрасная астрономия | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оператор | ЕКА / ДЖАКСА | ||||||
| Веб-сайт | www jaxa.jp/SPICA | ||||||
| Продолжительность миссии | 3 года (научная миссия) 5 лет (проектная цель) [1] [2] | ||||||
| Свойства космического корабля | |||||||
| Стартовая масса | 3650 кг [3] | ||||||
| Масса полезной нагрузки | 600 кг | ||||||
| Размеры | 5,9 х 4,5 м [3] | ||||||
| Власть | 3 кВт с расстояния 14 м 2 солнечная батарея [3] | ||||||
| Начало миссии | |||||||
| Дата запуска | 2032 [4] | ||||||
| Ракета | Н3 [3] | ||||||
| Запуск сайта | Танегасима , Лос-Анджелес | ||||||
| Подрядчик | Мицубиси Хэви Индастриз | ||||||
| Орбитальные параметры | |||||||
| Справочная система | Солнце–Земля Л 2 | ||||||
| Режим | Гало-орбита | ||||||
| Эпоха | Планируется | ||||||
| Главный телескоп | |||||||
| Тип | Ричи-Кретьен | ||||||
| Диаметр | 2,5 м | ||||||
| Зона сбора | 4,6 м 2 [5] | ||||||
| Длины волн | От 12 мкм (средний инфракрасный диапазон ) до 230 мкм ( дальний инфракрасный диапазон ) [1] [2] | ||||||
| Инструменты | |||||||
| |||||||
Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики ( SPICA ) был предложенным инфракрасным космическим телескопом , последователем успешной космической обсерватории Акари . Это результат сотрудничества европейских и японских ученых, который был выбран в мае 2018 года Европейским космическим агентством (ЕКА) в качестве финалиста следующей миссии среднего класса Миссия 5 (М5) программы Cosmic Vision , запуск которой запланирован на 2032 год. [6] На тот момент двумя другими финалистами были THESEUS и EnVision , причем последний в конечном итоге был выбран для дальнейшей разработки. [7] SPICA могла бы улучшить чувствительность спектральных линий предыдущих миссий, космических телескопов «Спитцер» и «Гершель» , от 30 до 230 мкм, в 50–100 раз. [8]
Окончательное решение ожидается в 2021 году. [4] но в октябре 2020 года было объявлено, что SPICA больше не рассматривается в качестве кандидата на участие в миссии M5. [9] [10]
История
[ редактировать ]В Японии SPICA была впервые предложена в 2007 году и первоначально называлась HII-L2 по названию ракеты-носителя и орбиты как крупная стратегическая миссия класса L. [11] [12] [13] а в Европе это было предложено программе ESA Cosmic Vision (M1 и M2), [11] но внутренняя проверка ЕКА в конце 2009 года показала, что технологическая готовность к миссии недостаточна. [14] [15] [16]
В мае 2018 года он был выбран в качестве одного из трех финалистов миссии среднего класса Cosmic Vision 5 (M5) с предполагаемой датой запуска в 2032 году. [4] В рамках ЕКА SPICA участвовала в конкурсе миссий среднего класса 5 (M5) с максимальной стоимостью 550 миллионов евро. [17]
Он перестал быть кандидатом на M5 в октябре 2020 года из-за финансовых ограничений. [9]
Обзор
[ редактировать ]Эта концепция стала результатом сотрудничества Европейского космического агентства (ЕКА) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). В случае финансирования телескоп был бы запущен на ракете-носителе JAXA H3 .
2,5-метровое зеркало телескопа Ричи -Кретьена (меньше по размеру, чем зеркало Космической обсерватории Гершель ) должно было быть сделано из карбида кремния , возможно, ЕКА, учитывая их опыт работы с телескопом Гершель. Основной миссией космического корабля должно было стать изучение формирования звезд и планет . Он мог бы обнаружить звездные питомники в галактиках , протопланетные диски вокруг молодых звезд и экзопланеты , чему способствовал бы его собственный коронограф для последних двух типов объектов.
Описание
[ редактировать ]Обсерватория должна была иметь спектрометр дальнего инфракрасного диапазона , и ее предлагалось разместить на гало-орбите вокруг точки L2 . В конструкции использовались радиаторы с V-образной канавкой и механические криоохладители вместо жидкого гелия для охлаждения зеркала до температуры ниже 8 К (-265,15 ° C). [2] (по сравнению с температурой 80 К или около того зеркала, охлаждаемого только излучением , подобным зеркалу Гершеля), что обеспечивает существенно большую чувствительность в инфракрасном диапазоне 10–100 мкм (ИК-диапазон); Телескоп был предназначен для наблюдения инфракрасного света на более длинных волнах, чем космический телескоп Джеймса Уэбба . Его чувствительность была бы более чем на два порядка по сравнению с космическими телескопами «Спитцер» и «Гершель» . [2]
- Криогенный телескоп с большой апертурой
SPICA использовала бы телескоп Ричи-Кретьена диаметром 2,5 м с полем зрения 30 угловых минут. [18]
- Инструменты фокальной плоскости
- SMI (прибор среднего инфракрасного диапазона SPICA): 12–36 мкм.
- SMI-LRS (спектроскопия низкого разрешения): 17–36 мкм. Его целью было бы обнаружение выбросов пыли ПАУ как признака далеких галактик и выбросов минералов из областей формирования планет вокруг звезд.
- SMI-MRS (спектроскопия среднего разрешения): 18–36 мкм. Его высокая чувствительность к линейчатому излучению с относительно высоким разрешением по длине волны (R = 2000) позволила бы определить характеристики далеких галактик и областей формирования планет, обнаруженных 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 расшифровывается как «B-поля с болометрами и поляризаторами»): [8] Визуализирующий поляриметр, работающий в трех диапазонах: 100 мкм, 200 мкм и 350 мкм. B-Bop позволил бы провести поляриметрическое картирование галактических нитевидных структур для изучения роли магнитных полей в нитях и звездообразовании.
Цели
[ редактировать ]Как следует из названия, основная цель заключалась в продвижении исследований в области космологии и астрофизики. Конкретные области исследований включают в себя:
- Рождение и эволюция галактик
- Рождение и эволюция звезд и планетных систем.
- Эволюция материи
Открытие науки
[ редактировать ]- Установление ограничений на излучение основного состояния Н 2 от первого (популяция III) поколения звезд
- Обнаружение биомаркеров в средних инфракрасных спектрах экзопланет и/или первичного материала в протопланетных дисках.
- Обнаружение гало Н 2 вокруг галактик в локальной Вселенной
- При достаточном техническом развитии коронографических методов: получение изображений любых планет в зоне обитаемости у ближайших нескольких звезд.
- Обнаружение дальних инфракрасных переходов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в межзвездной среде. Считается, что очень большие молекулы, составляющие ПАУ и вызывающие характерные особенности в ближнем инфракрасном диапазоне, имеют колебательные переходы в дальнем инфракрасном диапазоне, которые широко распространены и чрезвычайно слабы.
- Прямое обнаружение образования пыли в сверхновых во внешних галактиках и определение происхождения больших количеств пыли в галактиках с большим красным смещением.
См. также
[ редактировать ]
- Акари
- АЛМА
- Космическая обсерватория Гершеля
- Космический телескоп Джеймса Уэбба
- Космический телескоп Origins
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Приборы на борту СПИКА» . ДЖАКСА . Проверено 11 мая 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Миссия СПИКА . Домашний сайт SPICA.
- ^ Jump up to: а б с д SPICA – большой криогенный инфракрасный космический телескоп, открывающий скрытую Вселенную . (PDF). П.Р. Рульфсема и др. арXive; 28 марта 2018 г. два : 10.1017/pas.2018.xxx
- ^ Jump up to: а б с «ЕКА выбирает для изучения три новые концепции миссий» . 7 мая 2018 года . Проверено 10 мая 2018 г.
- ^ Информационный бюллетень SPICA/SAFARI . (PDF)
- ^ «SPICA: инфракрасный телескоп, позволяющий заглянуть в раннюю Вселенную» . thespacereview.com . 4 мая 2020 г. Проверено 6 мая 2020 г.
- ^ «ЕКА выбирает революционную миссию на Венеру EnVision» . 10 июня 2021 г. Проверено 22 января 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Эндрю, доктор философии; Хьюз, А.; Гийе, В.; Буланже, Ф.; Бракко, А.; Нтормуси, Э.; Арзуманян Д.; Мори, Эй Джей; Бернар, доктор медицинских наук; Бонтемпс, С.; Ристорчелли, И.; Жирар, Ж.М.; Мотт, Ф.; Тассис, К.; Пантин, Э.; Монмерль, Т.; Джонстон, Д.; Габичи, С.; Эфстатиу, А.; Басу, С.; Бетермин, М.; Бойтер, Х.; Брейн, Дж.; Франческо, Дж. Ди; Фальгароне, Э.; Феррьер, К.; Флетчер, А.; Галаметец, М.; Джард, М.; и др. (9 мая 2019 г.). «Исследование холодной намагниченной Вселенной с помощью SPICA-POL (B-BOP)». Публикации Астрономического общества Австралии . 36 . arXiv : 1905.03520 . Бибкод : 2019PASA...36...29A . дои : 10.1017/pasa.2019.20 . S2CID 148571681 .
- ^ Jump up to: а б «SPICA больше не является кандидатом для выбора миссии M5 ЕКА» . ЕКА. 15 октября 2020 г.
- ^ «SPICA больше не является кандидатом для выбора миссии M5 ЕКА» . ИСАС . Проверено 15 октября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б СПИКА – Текущий статус . ДЖАКСА.
- ^ «Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики: раскрытие происхождения планет и галактик» . Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 17 мая 2009 г.
- ^ Гойкоэчеа, младший; Исаак, К.; Суиньярд, Б. (2009). «Исследование экзопланеты с помощью SAFARI: спектрометр формирования изображений в дальнем ИК-диапазоне для SPICA». arXiv : 0901.3240 [ astro-ph.EP ].
- ^ Отчет о техническом обзоре SPICA . ЕКА. 8 декабря 2009 г.
- ^ «Миссия СПИКА» . Сайт СПИКА . ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 28 июля 2011 года . Проверено 11 января 2011 г.
- ^ «Новый старт миссии SPICA» (PDF) . ДЖАКСА. Февраль 2014 года . Проверено 4 июля 2014 г.
- ^ «Объявление о планах объявления заявки на запуск средней миссии в 2029-2030 годах (М5)» . 20 июля 2015 года . Проверено 22 января 2022 г.
- ^ «Приборы на борту СПИКА» . www.ir.isas.jaxa.jp. Проверено 2 мая 2016 г.
