Wie genau implementiert SPHEREx 96 Spektralbänder mit einem linearen variablen Filter über seine Brennebene?

Auf der Missionsseite des JPL für SPHEREx heißt es:

Die Mission wird eine Karte des gesamten Himmels in 96 verschiedenen Farbbändern erstellen , was die Farbauflösung früherer All-Sky-Karten weit übertrifft.

Wikipedias SPHEREx Raumfahrzeug/Teleskop sagt:

Das Dreifachspiegelteleskop wird einen Öffnungsdurchmesser von 20 Zentimetern mit einem Sichtfeld von 3,5° x 11° und sechs 2k x 2k Quecksilber-Cadmium-Tellurid (HgCdTe)-Fotodetektor-Arrays haben. 12, 8 Jedes 2K x 2K-Focal-Plane-Array ist mit einem linearen variablen Filter abgedeckt , der eine schmalbandige Reaktion mit einem Bandzentrum bietet, das entlang einer Achse des Arrays variiert. SPHEREx erhält Spektren durch Mehrfachbelichtungen, wobei eine bestimmte Quelle an mehreren Positionen im Sichtfeld platziert wird, wo sie bei mehreren Wellenlängen gemessen wird, indem das Raumfahrzeug neu ausgerichtet wird. 8

8 https://spherex.caltech.edu/Instrument.html

12 https://spherex.caltech.edu/index.html

Frage: Wie genau implementiert SPHEREx 96 Spektralbänder mit einem linearen variablen Filter über seine Brennebene?

Dreht sich das Teleskop ständig wie GAIA und verwendet es ausgefallene Array-Auslesetechniken, um die 96 diskreten Spektralbänder in Software zu erzeugen?

Oder bewegt es sich diskret, so dass nahe Objekte tatsächlich bei leicht unterschiedlichen zentralen Wellenlängen aufgezeichnet werden, da der Filter linear ist.

Wie funktioniert das genau?

Es scheint, dass SPHEREx das KISS-Prinzip übernommen hat :

  • Risikoarme Implementierung
  • Keine beweglichen Teile
  • Einzelbeobachtungsmodus
  • Große technische und wissenschaftliche Margen
  • Folgt erfolgreicher CIT/JPL-Mgt. Modell von NuSTAR

Antworten (1)

Ich denke, es ist eher dein zweiter Vorschlag. Ein linear variabler Filter ist ein Filter, bei dem sich die spektrale Empfindlichkeit kontinuierlich in einer Richtung über den Filter hinweg ändert. Bei einem Instrument wie SPHEREx, bei dem der Filter in der Brennebene montiert ist, müssen sie in einer Richtung parallel zur variablen Richtung des Filters scannen, um einen räumlichen/spektralen Würfel aufzubauen.

Laut dieser Grafik in ihrem Artikel von 2014 führen sie ~100-Sekunden-Integrationen durch, die durch 8,8-Bogensekunden-Slews getrennt sind.

Interessanterweise scannen sie jedoch nicht ihr gesamtes Sichtfeld von 7 Grad, bevor sie in eine neue Position schwenken. Nach 4-8 8,8-Fuß-Drehungen (was ungefähr 1 Grad Rektaszension abdeckt) schwenkten sie um 60 Grad zu einem anderen Teil des Himmels und begannen dort mit der Beobachtung. Sie kehren am nächsten Tag zum ursprünglichen FOV zurück und vervollständigen das gesamte 7-Grad-FOV über einen Zeitraum von einer Woche. Durch die Beobachtung von 1 Grad RA auf diese Weise bleibt das FOV von SPHEREx synchron mit der 1-Grad-Orbitalpräzession, die es in seiner sonnensynchronen Umlaufbahn erfährt.

Spherx beobachtende Visualisierung

Wie genau implementiert SPHEREx 96 Spektralbänder mit einem linearen variablen Filter über seine Brennebene?
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