SPICA (kosmická loď) - SPICA (spacecraft)
| Typ mise | Infračervená astronomie | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Operátor | ESA / JAXA | ||||||
| webová stránka |
www jaxa.jp/SPICA |
||||||
| Délka mise | 3 roky (vědecká mise) 5 let (designový cíl) |
||||||
| Vlastnosti kosmických lodí | |||||||
| Spustit hmotu | 3650 kg | ||||||
| Užitečná hmotnost | 600 kg | ||||||
| Rozměry | 5,9 x 4,5 m | ||||||
| Napájení | 3 kW ze solárního pole 14 m 2 | ||||||
| Začátek mise | |||||||
| Datum spuštění | 2032 | ||||||
| Raketa | H3 | ||||||
| Spusťte web | Tanegashima , LA-Y | ||||||
| Dodavatel | Mitsubishi Heavy Industries | ||||||
| Orbitální parametry | |||||||
| Referenční systém | Slunce – Země L 2 | ||||||
| Režim | Halo oběžná dráha | ||||||
| Epocha | Plánováno | ||||||
| Hlavní dalekohled | |||||||
| Typ | Ritchey-Chrétien | ||||||
| Průměr | 2,5 m | ||||||
| Sběrná oblast | 4,6 m 2 | ||||||
| Vlnové délky | Od 12 μm (střední infračervené ) do 230 μm ( vzdálené infračervené ) |
||||||
| Nástroje | |||||||
| |||||||
Space Telescope Infrared pro kosmologie a astrofyziky ( spica ), byl navrhovaný infračervený kosmický teleskop , follow-on k úspěšnému Akari vesmírné observatoře. Jednalo se o spolupráci mezi evropskými a japonskými vědci, kterou v květnu 2018 vybrala Evropská kosmická agentura (ESA) jako finalistu příští mise 5 střední třídy programu Cosmic Vision , která má být zahájena v roce 2032. Další 2 finalisté jsou : THESEUS a EnVision . SPICA zlepší citlivost spektrálních čar předchozích misí, vesmírných teleskopů Spitzer a Herschel , mezi 30 a 230 µm faktorem 50–100.
Konečné rozhodnutí se očekávalo v roce 2021, ale v říjnu 2020 bylo oznámeno, že SPICA již není považována za kandidáta na misi M5.
Dějiny
V Japonsku byla SPICA poprvé navržena v roce 2007, původně se po nosné raketě a oběžné dráze nazývala HII-L2 , jako velká strategická mise třídy L, a v Evropě byla navržena do programu ESA Cosmic Vision (M1 a M2), ale interní kontrola v ESA na konci roku 2009 naznačila, že technologická připravenost mise nebyla adekvátní.
V květnu 2018 byl vybrán jako jeden ze tří finalistů mise Cosmic Vision Medium Class Mission 5 (M5) pro předpokládané datum zahájení roku 2032. V rámci ESA byla SPICA součástí soutěže mise Medium Class-5 (M5) s nákladový strop 550 milionů eur.
V říjnu 2020 přestal být kandidátem na M5 kvůli finančním omezením.
Přehled
Koncept byl výsledkem spolupráce mezi Evropskou kosmickou agenturou (ESA) a Japonskou agenturou pro letecký průzkum (JAXA). Pokud by byl financován, dalekohled by byl vypuštěn na nosnou raketu JAXA H3 .
Ritchey-Chrétien to 2,5 m zrcadlo (podobné velikosti jako u Herschel Space Observatory ) by být vyrobeny z karbidu křemíku , případně ESA vzhledem k jejich zkušenosti s Herschel dalekohledem. Hlavním posláním kosmické lodi by bylo studium vzniku hvězd a planet . Dokázal by detekovat hvězdné školky v galaxiích , protoplanetární disky kolem mladých hvězd a exoplanety , k čemuž mu pomohl vlastní koronograf pro poslední dva typy objektů.
Popis
Hvězdárna by byla vybavena daleko infračerveným spektrometrem a je navržena k rozmístění na oběžné dráze kolem bodu L2 . Konstrukce navrhuje použití V-drážka radiátory a mechanické cryocoolers namísto tekutého hélia pro ochlazení zrcadlo pod 8 K (-265,15 ° C) (versus80 K zrcadla chlazeného pouze zářením jako Herschel), které poskytuje podstatně větší citlivost v infračerveném pásmu 10–100 μm (IR pásmo); teleskop zamýšlel pozorovat v infračerveném záření s delší vlnovou délkou než vesmírný teleskop Jamese Webba . Jeho citlivost by byla nad vesmírnými teleskopy Spitzer i Herschel více než dva řády .
- Kryogenický dalekohled s velkou aperturou
SPICA by použila teleskop Ritchey – Chrétien o průměru 2,5 m se zorným polem 30 obloukových minut.
- Nástroje s ohniskovou rovinou
- SMI (střední infračervený nástroj SPICA): 12–36 μm
- SMI-LRS (spektroskopie s nízkým rozlišením): 17–36 μm. Zaměřuje se na detekci prachové emise PAH jako vodítka vzdálených galaxií a emisí minerálů z oblastí vzniku planet kolem hvězd
- SMI-MRS (spektroskopie se středním rozlišením): 18–36 μm. Jeho vysoká citlivost na liniovou emisi s relativně vysokým rozlišením vlnových délek (R = 2000) umožňuje charakterizaci vzdálených galaxií a oblastí vzniku planet detekovaných pomocí SMI-LRS
- SMI-HRS (spektroskopie s vysokým rozlišením): 12–18 μm. Díky extrémně vysokému rozlišení vlnových délek (R = 28 000) může SMI-HRS studovat dynamiku molekulárního plynu v oblastech tvorby planet kolem hvězd
- SAFARI (SPICA Far-infrared Instrument): 35–230 μm
- B-BOP (B-BOP znamená „B pole s BOlometry a polarizátory“): Zobrazovací polarimetr pracující ve třech pásmech, 100 μm, 200 μm a 350 μm. B-Bop umožňuje polarimetrické mapování galaktických vláknových struktur ke studiu role magnetických polí ve vláknech a vzniku hvězd.
Cíle
Stejně jako v názvu je hlavním cílem dosáhnout pokroku ve výzkumu kosmologie a astrofyziky. Mezi specifické oblasti výzkumu patří:
- Zrození a vývoj galaxií
- Zrození a vývoj hvězd a planetárních systémů
- Evoluce hmoty
Objevitelská věda
- Omezení emise základního stavu Н 2 emise z první (populace III) generace hvězd
- Detekce biomarkerů ve středním infračerveném spektru exoplanet a/nebo prvotního materiálu v protoplanetárních discích
- Detekce h 2 haloů kolem galaxií v místním vesmíru
- S dostatečným technickým rozvojem koronografických technik: zobrazování jakýchkoli planet v obyvatelné zóně v několika nejbližších hvězdách
- Detekce daleko infračervených přechodů polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) v mezihvězdném prostředí. Velmi velké molekuly, o nichž se předpokládá, že obsahují PAH, a které vedou k charakteristickým rysům v blízké infračervené oblasti, mají v daleko infračervené oblasti vibrační přechody, které jsou rozšířené a extrémně slabé
- Přímá detekce tvorby prachu v supernovách ve vnějších galaxiích a určení původu velkého množství prachu ve galaxiích s vysokým červeným posunem