대형 자외선 광학 적외선 검사기

Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor
대형 자외선 광학 적외선 검사기
Rendering of LUVOIR-A observatory, 2019.png
LUVUIOR-A 관측소 개념의 연구
미션형우주망원경
연산자나사
웹사이트www.luvoirtelescope.org
임무 기간5년 (주요 임무) (주요)
10년 소모품
서비스 불가능한 구성요소에 대한 25년 수명 목표
미션의 시작
출시일자2039년 (1939년)
로켓SLS 블록 2(제안),
스페이스X 우주선(제안)
궤도 매개변수
참조 시스템태양-지구 L2
메인
유형다연속 우주 망원경
지름8 또는 15.1m(26 또는 50ft)[1]
파장자외선, 가시광선 및 적외선
계기
ECLIPS(Libing Planetic System용 Extreme Coronaphraph)
HDI(고화질 이미저)
LUMOS(LUVUAR 자외선 다목적 분광기)
POLUX(고해상도 UV 스펙트럼 분석기)(CNES)
LUVOIR logo FINAL for Light BG.png
미션 제안 휘장

일반적으로 LUVUAR(/ˈluːvɑːr/)로 알려진 대형 자외선 광학 적외선 검사기는 나사가 과학기술정의팀의 주도 하에 개발 중인 다파장 우주망원경 개념이다.국립과학원 2020 천문학과 천체물리학 퇴폐 조사에 대비해 연구한 4대 천체물리학 우주 미션 개념 중 하나이다.[2][3]null

LUVUAR는 범용 관측소를 위한 개념이지만, 그것은 거주할 수 있는 것을 포함하여 광범위한 외부 행성을 특징짓는 핵심 과학 목표를 가지고 있다.추가적인 목표는 재이온화 시대부터 은하 형성과 진화를 거쳐 별과 행성 형성에 이르기까지 광범위한 천체물리학을 가능하게 하는 것이다.태양계 신체에 대한 강력한 이미지와 분광학적 관측 또한 가능할 것이다.LUVUARA는 대규모 전략 과학 임무일 것이며 2020년대 중 개발 시점으로 고려되었다.LUVUAR 연구 팀은 15.1 m 직경의 망원경 거울(LUVUAR-A)과 8 m 직경의 거울(LUVUAR-B)의 두 가지 LUVUARA 변종에 대한 설계를 제작했다.[4]LUVUAR는 자외선과 가시광선 및 근적외선 파장을 관측할 수 있을 것이다.5년간의 LUVUAR 미션 컨셉트 연구에 대한 최종 보고서는 2019년 8월 26일에 공개되었다.[5]null

2021년 11월 4일, 2020 천체물리학 퇴폐조사에서는 태양계 밖의 행성에서 생명체의 서명을 검색하고 광범위한 변환형 천체물리학을 가능하게 하는 과학목표를 가지고 '대형(~6m 조리개) 적외선/광학/초자외선(IR/O/UV) 우주망원경'의 개발을 권고했다.그러한 임무는 LUVUAR과 HabEx 미션 개념을 모두 이용한다.[citation needed]null

배경

참고 항목: 대규모 전략 과학 임무

2016년, 나사는 미래의 대형 전략 과학 임무를 위해 네 가지 다른 우주 망원경 개념을 고려하기 시작했다.[6]거주 가능한 Exoplanet Imaging Mission(HabEx), 대형 자외선 광학 적외선 검사기(LUVUAR), 링스 X선 관측기(lynx), 오리진 우주 망원경(OST) 등이다.2019년 4개 팀은 국립과학원에 최종 보고서를 제출했고, 독립된 데카탈 조사 위원회는 NASA에 어떤 임무를 최우선으로 해야 하는지에 대해 조언한다.자금이 조달되면 LUVUAR는 약 2039년에 중형 발사체를 이용하여 발사될 것이며, 태양-지구 라그랑주 2 주위의 궤도에 놓이게 될 것이다.[5]null

미션

외부 행성에 대한 조사는 LUVUARI 임무의 주요 목표 중 하나이다.

루부아르의 주요 목표는 외계행성, 우주 기원과 태양계를 조사하는 것이다.[4]LUVUAR는 외부 대기 및 표면의 구조와 구성을 분석할 수 있을 것이다.그것은 또한 먼 외부 행성의 대기에서 생명체로부터 발생하는 생물학적 특성을 탐지할 수 있다.[7]대기 중 바이오시그너티브에는 CO
2, CO, 분자산소(O
2), 오존(O
3), 물(HO
2), 메탄(CH
4) 등이 포함된다.LUVUAR의 다중 파장 능력 또한 숙주 별의 UV 방사선이 거주 가능한 행성의 대기 광화학을 어떻게 조절하는지 이해하는 데 도움이 되는 핵심 정보를 제공할 것이다.LUVUAR는 또한 태양계를 행성계의 보다 넓은 맥락에 배치하는 것을 목표로 광범위한 특성(질량, 숙주별 유형, 나이 등)에 걸쳐 있는 많은 수의 외부 행성을 관찰할 것이다.5년간의 1차 임무에 걸쳐, LUVUAR-A는 잠재적으로 거주할 수 있는 54개의 외부 행성을 식별하고 연구할 것으로 기대되며, LUVUAR-B는 28개를 식별할 것으로 예상된다.[1]null

천체물리학 조사의 범위에는 우주와 시간의 먼 범위에서의 우주 구조 탐색, 은하의 형성과 진화, 별과 행성계의 탄생 등이 포함된다.null

태양계 연구 영역에서 LUVUAR는 목성의 가시광선상에서 약 25km의 영상 해상도를 제공할 수 있어 목성, 토성, 천왕성 및 해왕성의 대기 역학을 장시간 동안 상세하게 모니터링할 수 있다.예측 가능한 미래에 우주선이 방문하지 않을 태양계 혜성, 소행성, 달, 카이퍼 벨트 물체의 민감하고 고해상도 이미징 및 분광법은 오래 전에 태양계를 형성한 과정에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다.게다가, LUVUAR는 외부 태양계의 달, 특히 유로파와 엔셀라두스의 깃털을 긴 시간 동안 연구함으로써 중요한 역할을 한다.null

디자인

A comparison between the primary mirrors of the Hubble Space Telescope, James Webb Space Telescope, LUVOIR-B and LUVOIR-A
허블우주망원경, 제임스 웹우주망원경, 루부아르-B, 루부아르-A의 1차 거울을 직접 대칭 비교.

LUVUAR에는 지구형 외행성을 직접 관측할 수 있도록 LIVING 행성계용 익스트림 코로나그래프를 위한 ECLIPS라는 내부 코로나그래프 기기가 장착될 것이다.외부 별자리는 소형 LUVUAR 설계(LUVUAR-B)의 옵션이기도 하다.null

연구 대상 과학 기구는 다음과 같다.고화질 이미저(HDI), 광학 및 근적외선 카메라, LUVUAR 자외선 다중 개체 분광기 LUMOS, 자외선 분광기 POLUX.폴룩스(POLUX, 고해상도 UV 분광계)는 프랑스 CNES의 지도력과 지원을 받아 유럽 컨소시엄에 의해 연구되고 있다.null

이 전망대는 원외선으로부터 근적외선까지 빛의 파장을 관측할 수 있다.지구형 외행렬의 Coronaraphic 관측에 필요한 극도의 파동 앞면 안정성을 가능하게 하기 위해,[8] LUVUAR 설계에는 세 가지 원칙이 통합되어 있다.첫째, 전망대 전체의 진동과 기계적 장애가 최소화된다.둘째, 망원경과 코로나그래프는 둘 다 능동 광학을 통한 몇 개의 파동전면 제어 층을 포함하고 있다.셋째, 망원경을 270K(-3 °C; 26 °F)의 정밀한 열로 가열하여 열적 장애를 제어한다.LUVUARI 기술 개발 계획은 NASA의 천체물리학 전략 미션 개념 연구 프로그램, 고다드 우주 비행 센터, 마샬 우주 비행 센터, 제트 추진 연구소 및 Nortrop Grumman Aerospace Systems and Ball Aerospace의 관련 프로그램으로부터 자금을 지원받는다.null

루부아르-A

고화질 우주 망원경(HDST)으로 알려진 LUVUAR-A는 직경 15.1m(50ft)의 개구부를 가진 36개의 거울 세그먼트로 구성되어 허블 우주 망원경보다 최대 24배 더 선명한 이미지를 제공한다.[9]LUVUARA-A는 우리 이웃에 있는 수십 개의 지구형 행성을 찾아 연구하기에 충분히 클 것이다.별과 행성으로 무너지는 길에 작은 은하핵이나 가스 구름 같은 물체를 해결할 수 있을 것이다.[10]HDST에 대한 첫 번째 연구는 2015년 7월 6일 천문학 연구 대학 협회(AURA)에 의해 발표되었다.[10]HDST의 사례는 NASA와 미국과학재단을 대표해 허블 등 관측소를 운영하는 AURA가 의뢰한 천문학의 미래에 관한 '우주 탄생에서 살아있는 지구로'[11] 보고서에서 나왔다.원래의 HDST 제안에 대한 아이디어는 내부 코로나그래프, 중심별에서 빛을 차단하여 희미한 행성을 더 잘 보이게 하는 원반, 그리고 같은 기능을 수행하기 위해 그 앞에 수 킬로미터 떨어진 곳에 떠 있는 항성 쉐이드가 포함되어 있었다.[12]루부아르-A는 접기 때문에 8미터 폭의 페이로드 페어링만 하면 된다.[5]초기 비용 추정치는 약 100억 달러인데,[12] 평생 비용 추정치는 180억 달러에서 240억 달러로 추정된다.[1]null

루부아르-B

LUVUAR-B는 이전에 첨단기술 대어퍼처 우주망원경(ATLAST)으로 알려진 8미터의 건축물로, 우주망원경과학연구소,[17] 허블우주망원경(HST)의 과학운영센터, 제임스 웹우주망원경(JWST)이 초기에 개발한 것이다.[13][14][15][16]LUVUAR-A보다 작지만 JWST보다 5~10배, HST보다 최대 2,000배까지 우수한 감도 한계를 만들어 내도록 설계됐다.[13][14][17]LUVUAR 연구팀은 이 망원경이 나사 없는 우주선이나 오리온이나 우주선을 통해 우주 비행사들에 의해 HST와 비슷하게 수리될 수 있을 것으로 기대하고 있다.카메라와 같은 기기는 그들의 구성 요소 분석과 미래의 업그레이드를 위해 잠재적으로 교체되고 지구로 반환될 수 있다.[16]null

최초 임무 개념에 사용된 원래의 백론어인 "ATLAST"는 HST의 후계자를 결정하는 데 걸리는 시간을 가리키는 말장난이었다. ATLAST 자체는 8m(26ft)의 단일 미러 망원경, 16.8m(55ft)의 분할 미러 망원경, 9.2m(30ft) 분할 미러 텔레스코 등 3개의 다른 제안된 아키텍처를 가지고 있었다.pe. 현재의 LUVUAR-B 아키텍처는 JWST 설계 유산을 채택하며, 본질적으로 6.5m 분할된 메인 미러를 가진 JWST의 점진적으로 더 큰 변종이다.태양열 발전으로 구동되는 이 로봇은 내부 코로나그래프나 외부 오큘레이터를 사용하며, 회전율, 기후, 거주성을 포함하여 최대 140광년(43pc) 거리의 장수별 거주 가능 구역에서 지구 크기의 외부 행성의 대기 및 표면을 특성화할 수 있다.이 망원경은 또한 연구자들이 지배적인 표면 특징의 특성, 구름 덮개와 기후의 변화, 그리고 잠재적으로 표면 식물의 계절적 변화에 대한 정보를 수집할 수 있게 해 줄 것이다.[18]루부아르-B는 업계 표준 지름 5m(16ft)의 발사 페어링을 탑재한 중장비 로켓으로 발사할 수 있도록 설계됐다.평생 비용 추정치는 120억 달러에서 180억 달러에 이른다.[1]null

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Kaufman, Marc (23 March 2021). "The Space Telescope That Could Find a Second Earth". Air & Space Magazine. Retrieved 24 May 2021.
  2. ^ Foust, Jeff (21 January 2019). "Selecting the next great space observatory". The Space Review. Retrieved 20 September 2020.
  3. ^ "Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics 2020 (Astro2020)". National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 23 March 2021. Retrieved 24 May 2021.
  4. ^ a b Myers, J. D. "Official NASA website for LUVOIR". NASA. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  5. ^ a b c "LUVOIR Mission Concept Study Final Report". luvoirtelescope.org. NASA. 26 August 2019. Retrieved 24 May 2021.
  6. ^ Scoles, Sarah (30 March 2016). "NASA Considers Its Next Flagship Space Telescope". Scientific American. Retrieved 15 August 2017.
  7. ^ Trager, Rebecca (7 March 2018). "Searching for the chemistry of life on exoplanets". Chemistry World. Retrieved 24 May 2021.
  8. ^ "NASA Exoplanet Exploration Program Technology Overview". Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  9. ^ Dickinson, David (21 July 2015). "High Definition Space Telescope — Hubble's Successor?". Sky & Telescope. Retrieved 24 July 2015.
  10. ^ a b "AURA Releases Study of Future Space Telescope". AURA. 6 July 2015. Archived from the original on 1 February 2017. Retrieved 24 July 2015.
  11. ^ "AURA Report". From Cosmic Birth to Living Earths. Retrieved 24 July 2015.
  12. ^ a b Overbye, Dennis (13 July 2015). "The Telescope of the 2030s". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 24 July 2015.
  13. ^ a b "NASA Team Lays Plans to Observe New Worlds". NASA. 23 July 2014. Retrieved 5 December 2017. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  14. ^ a b Postman, Marc; et al. (6 April 2009). "Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope (ATLAST): A Technology Roadmap for the Next Decade". RFI Submitted to Astro2010 Decadal Committee. arXiv:0904.0941. Bibcode:2009arXiv0904.0941P.
  15. ^ Reddy, Francis (August 2008). "Where will astronomy be in 35 years?". Astronomy.
  16. ^ a b "LUVOIR - Design". NASA. Retrieved 1 April 2020. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  17. ^ a b "ATLAST — Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope". Space Telescope Science Institute. Retrieved 5 December 2017.
  18. ^ Postman, M.; Traub, W. A.; Krist, J.; et al. (19 November 2009). Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope (ATLAST): Characterizing Habitable Worlds. Pathways Towards Habitable Planets Symposium. 14–18 September 2009. Barcelona, Spain. arXiv:0911.3841. Bibcode:2010ASPC..430..361P.

외부 링크