¿Cómo implementa exactamente SPHEREx 96 bandas espectrales con un filtro variable lineal en su plano focal?

La página de la misión de JPL para SPHEREx dice:

La misión creará un mapa de todo el cielo en 96 bandas de colores diferentes , superando con creces la resolución de color de los mapas anteriores de todo el cielo.

La nave espacial/telescopio SPHEREx de Wikipedia dice:

El telescopio de triple espejo tendrá un diámetro de apertura de 20 centímetros con un campo de visión de 3,5° x 11° y seis matrices de fotodetectores de telururo de cadmio y mercurio (HgCdTe) de 2k x 2k. 12, 8 Cada matriz de plano focal de 2K x 2K está cubierta con un filtro lineal variable , lo que proporciona una respuesta de banda estrecha con un centro de banda que varía a lo largo de un eje de la matriz. SPHEREx obtiene espectros a través de múltiples exposiciones, colocando una fuente dada en múltiples posiciones en el campo de visión, donde se mide en múltiples longitudes de onda reorientando la nave espacial. 8

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

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

Pregunta: ¿Cómo implementa exactamente SPHEREx 96 bandas espectrales con un filtro variable lineal en su plano focal?

¿El telescopio gira constantemente como GAIA y utiliza técnicas sofisticadas de lectura de matriz para producir las 96 bandas espectrales discretas en el software?

¿O se mueve discretamente de tal manera que los objetos cercanos se registran en longitudes de onda centrales ligeramente diferentes ya que el filtro es lineal?

Como funciona esto exactamente?

Parece que SPHEREx ha adoptado el principio KISS :

  • Implementación de bajo riesgo
  • Sin partes móviles
  • Modo de observación único
  • Grandes márgenes técnicos y científicos
  • Sigue a CIT/JPL mgt exitoso. modelo de NuSTAR

Respuestas (1)

Creo que es más como tu segunda sugerencia. Un filtro de variable lineal es un filtro donde la respuesta espectral cambia continuamente en una dirección a través del filtro. Para un instrumento como SPHEREx, con el filtro montado en el plano focal, necesitan escanear en una dirección paralela a la dirección variable del filtro para construir un cubo espacial/espectral.

De acuerdo con este gráfico en su artículo de 2014 , realizan integraciones de ~100 segundos separadas por variaciones de 8,8 segundos de arco.

Curiosamente, sin embargo, no escanean todo su campo de visión de 7 grados antes de cambiar a una nueva posición. Después de 4-8 giros de 8,8' (que cubre aproximadamente 1 grado de ascensión recta), giran 60 grados hacia una parte diferente del cielo y comienzan a observar allí. Regresan al FOV original al día siguiente y completan todo el FOV de 7 grados durante un período de una semana. La observación de 1 grado de RA de esta manera mantiene el FOV de SPHEREx sincronizado con el 1 grado de precesión orbital que experimenta en su órbita heliosíncrona.

Visualización de observación de Spherx