藝術(shù)家對(duì)在軌可愛任務(wù)的構(gòu)想。自2021年9月以來(lái)，新的小包系外行星CUTE一直在560公里的設(shè)計(jì)使北京包養(yǎng)外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）怎么找空姐莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩高端模特特殊外圍上門外圍女太陽(yáng)同步軌道上運(yùn)行。圖片:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局
（神秘的從個(gè)成地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局：在迄今發(fā)現(xiàn)的大約5500顆系外行星中，許多行星的裝中軌道非常靠近其母星。這些近距離行星提供了一個(gè)獨(dú)特的觀測(cè)機(jī)會(huì)來(lái)詳細(xì)觀察對(duì)我們太陽(yáng)系的發(fā)展和演變至關(guān)重要的現(xiàn)象，包括大氣質(zhì)量損失和與主恒星的極端相互作用。美國(guó)國(guó)家航空航天局于2021年9月發(fā)射的可愛科羅拉多州紫外線過境實(shí)驗(yàn)（CUTE）任務(wù)采用了一種新的設(shè)計(jì)，首次使用小型航天器探索這些過程。新的小包系外行星CUTE提供了獨(dú)特的設(shè)計(jì)使光譜診斷方法，可以追蹤近距離超高溫巨型行星的從個(gè)成北京包養(yǎng)外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）怎么找空姐莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩高端模特特殊外圍上門外圍女逃逸大氣層。此外，裝中CUTE的觀測(cè)專用任務(wù)架構(gòu)使測(cè)量持續(xù)時(shí)間能夠表征這些星球上的大氣結(jié)構(gòu)和可變性。
大氣逃逸是極端一個(gè)影響許多行星的結(jié)構(gòu)、組成和演化的可愛基本過程。它已經(jīng)在我們太陽(yáng)系的所有類地行星上運(yùn)行過，并且很可能推動(dòng)了以美國(guó)國(guó)家航空航天局開普勒任務(wù)為特征的短周期行星人口統(tǒng)計(jì)。事實(shí)上，在預(yù)測(cè)溫帶類地系外行星的宜居性時(shí)，大氣逃逸最終可能是決定性因素。2003年，在氫萊曼-阿爾法線（121納米）首次觀測(cè)到逃逸的系外行星大氣。然而，由于中間星際介質(zhì)和地球高層大氣中的中性氫污染，對(duì)大多數(shù)系外行星進(jìn)行高質(zhì)量的萊曼-阿爾法凌日測(cè)量非常具有挑戰(zhàn)性。相比之下，主星的近紫外線（NUV；250–350nm）通量比萊曼-阿爾法高兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)，可以根據(jù)更平滑的恒星表面強(qiáng)度分布來(lái)測(cè)量過境光曲線。
這一知識(shí)促使科羅拉多大學(xué)大氣和空間物理實(shí)驗(yàn)室的凱文·弗朗斯博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這個(gè)可愛的任務(wù)（圖2）。該團(tuán)隊(duì)于2016年2月通過ROSES/天體物理研究和分析（APRA）項(xiàng)目向美國(guó)國(guó)家航空航天局提出了CUTE概念，美國(guó)國(guó)家航空航天局于2017年7月資助了該項(xiàng)目。CUTE儀器率先在一個(gè)小型太空任務(wù)中使用了兩種技術(shù):一種新穎的矩形卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡（20厘米×8厘米主鏡）和一種微型低分辨率攝譜儀，工作波長(zhǎng)約為250-330納米。矩形望遠(yuǎn)鏡的制造是為了適應(yīng)6U立方體衛(wèi)星外形的獨(dú)特儀器體積，這種調(diào)整提供了大約三倍于傳統(tǒng)圓形孔徑望遠(yuǎn)鏡的收集面積。緊湊的攝譜儀滿足任務(wù)的光譜分辨率要求，同時(shí)使用從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡改編的按比例縮小的組件技術(shù)。

圖2–安裝在航天器總線上的CUTE科學(xué)儀器圖像，包括矩形望遠(yuǎn)鏡和小型化攝譜儀。致謝:uux.cn/可愛團(tuán)隊(duì)，科羅拉多大學(xué)
這種新穎的儀器設(shè)計(jì)使CUTE能夠以與大型任務(wù)類似的精度測(cè)量NUV，即使在立方體衛(wèi)星經(jīng)歷的更具挑戰(zhàn)性的熱和指向環(huán)境中。此外，CUTE儀器的NUV帶通使其能夠測(cè)量地面儀器無(wú)法到達(dá)的高度擴(kuò)展的大氣層中的鐵和鎂離子?？蓯鄣目茖W(xué)儀器被納入6U藍(lán)峽谷技術(shù)公司的航天器總線，該總線提供電源、命令和數(shù)據(jù)處理、姿態(tài)控制和通信。這個(gè)立方體衛(wèi)星平臺(tái)使CUTE能夠觀測(cè)到某個(gè)行星的多次凌日。來(lái)自CUTE儀器的光譜圖記錄在紫外優(yōu)化的商用現(xiàn)成電荷耦合器件（CCD）上，進(jìn)行機(jī)載數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)發(fā)到科羅拉多大學(xué)的地面站。

圖3-研究生Arika Egan（中）和電氣工程師Nicholas DeCicco（左）在范登堡太空部隊(duì)基地將CUTE安裝到LANDSAT-9二級(jí)有效載荷分配器中。致謝:uux.cn/可愛團(tuán)隊(duì)，科羅拉多大學(xué)
CUTE于2021年9月27日作為美國(guó)國(guó)家航空航天局LANDSAT-9任務(wù)的二級(jí)有效載荷發(fā)射到560公里遠(yuǎn)地點(diǎn)的太陽(yáng)同步軌道。發(fā)射后大約兩個(gè)小時(shí)，CUTE從有效載荷分配器中展開（圖3），然后展開太陽(yáng)能電池陣列。業(yè)余無(wú)線電界在第一條軌道上發(fā)現(xiàn)了航天器信標(biāo)信號(hào)，并于第二天與科羅拉多大學(xué)的地面站建立了通信。航天器和儀器的在軌調(diào)試于2022年2月結(jié)束，自那時(shí)以來(lái)，該任務(wù)一直在進(jìn)行科學(xué)操作。
截至2024年2月，CUTE正在積極獲取科學(xué)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)（圖4），并觀察到7個(gè)不同系外行星系統(tǒng)的6至11次凌日。數(shù)據(jù)下行效率是限制任務(wù)過程中觀察到的目標(biāo)數(shù)量的主要因素?？蓯鄣墓庾兦€和過境光譜揭示了一些行星上延伸的NUV大氣（圖5）和其他行星大氣傳輸光譜中潛在的時(shí)間可變性。例如，對(duì)超熱系外行星木星WASP-189b的觀測(cè)表明大氣層高度擴(kuò)展。觀察到鎂離子在引力作用下不受行星束縛，這是該系統(tǒng)中重元素主動(dòng)逃逸的證據(jù)?？蓯鄣臄?shù)據(jù)由美國(guó)國(guó)家航空航天局系外行星科學(xué)研究所存檔。

上圖:在紫色背景下，從左到右描繪了一條近乎直線的圖形。底部:x軸表示波長(zhǎng)，y軸表示通量；一條藍(lán)色的線從左到右向下彎曲。圖4-來(lái)自CUTE的飛行數(shù)據(jù)顯示了原始CCD觀測(cè)值（上圖）和校準(zhǔn)后的一維光譜（下圖）。圖片來(lái)源:uux.cn/法國(guó)等（2023年）

該圖以藍(lán)色顯示光學(xué)數(shù)據(jù)，以黑色顯示第1次訪問的NUV數(shù)據(jù)，以綠色顯示第2次訪問的數(shù)據(jù)，以粉色顯示第3次訪問的數(shù)據(jù)。大多數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)從左到右落在一條直線上，除了在軌道相位0時(shí)有一個(gè)明顯的下降。圖5-超熱系外行星木星WASP-189b可愛的NUV過境光曲線。這條光變曲線是由三次單獨(dú)的行星凌日形成的。圖片來(lái)源:uux.cn/Sreejith等人（2023年）
CUTE成功地展示了非圓形望遠(yuǎn)鏡和微型攝譜儀設(shè)計(jì)在小型空間飛行任務(wù)中的應(yīng)用，這種方法隨后被一些美國(guó)國(guó)家航空航天局和國(guó)際飛行任務(wù)設(shè)計(jì)所采用，包括美國(guó)國(guó)家航空航天局新的利用紫外成像和光譜從附近恒星監(jiān)測(cè)活動(dòng)（螳螂）任務(wù)。CUTE對(duì)低于1% NUV精度的演示表明，大型紫外天文任務(wù)所達(dá)到的精度也可以通過立方體衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)。此外，學(xué)生培訓(xùn)和早期職業(yè)指導(dǎo)是可愛計(jì)劃成功的關(guān)鍵因素。到目前為止，已有20多名早期職業(yè)學(xué)生和專業(yè)人士培訓(xùn)并參與了可愛的活動(dòng)——從科學(xué)到工程再到運(yùn)營(yíng)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
科羅拉多大學(xué)大氣和空間物理實(shí)驗(yàn)室Kevin France教授
贊助組織
天體物理學(xué)部天體物理學(xué)研究和分析計(jì)劃

(責(zé)任編輯：熱點(diǎn))