NASA的LUVOIR望远镜计划:探索宇宙生命与系外行星
"LUVOIR_FinalReport.pdf 是NASA新伟大望远镜计划的立项报告,旨在通过LUVOIR(大型紫外/光学/红外调查仪)探索宇宙,特别是研究系外行星,寻找类似地球的世界并搜寻生命迹象。该报告详细介绍了两个可扩展的空间观测站设计,针对不同的未来科学需求。" 在报告中,LUVOIR项目提出了两个规模可变的观测平台——LUVOIR-A (15米) 和 LUVOIR-B (8米),它们都是为了在2030年以后解答宇宙的重大问题。这两个望远镜设计都具有强大的观测能力,可以对太阳系进行高清监测,并深入揭示宇宙结构的形成和星系的演化。 1. **ECLIPS (Coronagraph with Imaging and Imaging Spectroscopy)**:这一组件专为日冕仪设计,能够实现200至2000纳米的波段范围,提供10^-10的对比度,内工作角(IWA)为3.5λ/D,外工作角(OWA)为64λ/D。ECLIPS的目标是高精度地探测和分析系外行星,尤其是寻找可能存在的类地行星。 2. **HDI (High Definition Imager)**:宽视场成像器同时覆盖紫外、可见光和近红外,波段范围从200到2500纳米,视场达到3.×2',配备了67个科学滤镜和光栅,实现了Nyquist采样,支持高精度的天体测量。 3. **LUMOS (UV/Vis Multi-Object Spectrograph and FUV Imager)**:紫外/可见光多目标光谱仪,具有100至1000纳米的波段,多目标光谱视场(MOSFoV)为2.×2',包括840×420个孔径,覆盖了500到50,000的光谱分辨率。LUMOS将允许同时对多个目标进行高分辨率光谱分析,揭示行星的大气成分。 4. **POLLUX (Point-source UV Spectropolarimeter)**:仅适用于LUVOIR-A的点源紫外光谱偏振计,波段范围100至400纳米,专注于研究恒星和行星系统的紫外辐射特性,对于理解恒星活动和行星大气的影响至关重要。 这些仪器的组合将使LUVOIR成为寻找宜居世界和潜在生物标记的前沿工具。通过高分辨率成像、光谱学和偏振测量,LUVOIR将能够深入研究恒星周围的尘埃盘,识别行星形成的过程,以及评估行星大气中可能存在的生物相关的化学成分,例如水蒸气、氧气和甲烷。 LUVOIR项目代表了天文学和宇宙探索的前沿,它的设计和实施将极大地推动我们对宇宙的理解,特别是在寻找外星生命方面。这份报告不仅是对天文学技术的详尽展示,也是对未来空间探索的宏伟规划,具有极高的研究和收藏价值。
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