HABItable Terrestrial planetary ATmospheric Surveyor
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https://mp.weixin.qq.com/s/gjH30DgefJ5p3cWeCucS1Q计划中的天邻将是口径大于4米的轻量型空间望远镜,服役于150万公里以外的日地L2轨道。L2轨道可以提供极佳的动力学稳定性和热环境稳定性,以及对单颗星长时间连续观测的能力。
天邻将采用单镜面离轴三镜系统,计划包括高稳定度指向成像传感器、高对比度星冕仪、紫外到光学波段的高分辨率光谱仪和近红外波段的低分辨率光谱仪等4个主要天文设备。
计划应用简单成熟的光学系统,设计时将尽量减少可移动部件,从而大幅降低本项目的风险,提高设计运行寿命。同时这样稳定的系统将拥有非常高的稳定度和精度,使得观测类似太阳-地球这样的宜居带行星系统成为可能,而通用大型空间望远镜包括JWST难以做到。
天邻将专注于观测太阳系附近的G型星或K型星系统。它将对行星系统进行长达几十到几百小时的长时间、多波段(包括紫外、可见光和近红外波段)观测,利用凌星光谱法、次食光谱法或直接光谱法获得各类行星尤其是岩石类行星大气的光谱,研究行星大气的温度、结构和组成,分析行星大气或表面上可能存在的生命信号。在5年的服役寿命期间,预计可获得10个以上宜居带类地行星的光谱,并通过这些光谱来判断行星中是否有生命信号。
这样一个6米级专用空间望远镜天邻,如能满足提出的对仪器设备和探测器的要求,可以在项目服役期内成功探测到孪生地球(类太阳恒星附近的宜居带类地行星)大气中的水分子。
“天邻计划”空间望远镜总质量将达到40吨,主镜和科学仪器等有效载荷质量15.6吨。计划于2035年由长征九号重型运载火箭发射升空,发射轨道为标准GTO,而后望远镜将经过半年时间变轨,进入环绕距地150万公里的日地拉格朗日L2点的Halo轨道。
“天邻计划”空间望远镜设计寿命10年,将采用离轴三反设计的6m口径单片主镜,整个系统大小尺寸为11.63m×7.82m×6m,只有最大包络尺寸9m×16.5m的长九整流罩能满足其发射要求。
长征九号是全球最大的火箭之一,直径达到10米级(10.5米),高度110米左右,研制成功后低轨道的运载能力将达到150吨,地月转移轨道的运载能力将达到50吨以上。
该望远镜将配置4台科学仪器:宽波段高色散光谱仪(WRHDS)、高空间分辨率相机(HSRC)、高对比度星冕仪(HCC)、精密制导传感器(FGSs)。