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STUDIO紫外氣球飛行任務(wù)和平臺現(xiàn)狀

來源: 發(fā)布時間:2024-12-25

(論文部分內(nèi)容摘抄)


成像觀測站的平流層紫外線演示器(STUDIO)是一個氣球載平臺,在口徑為0.5米的望遠鏡上攜帶成像微通道板(MCP)探測器。平流層氣球提供了在受大氣層限制的波長范圍內(nèi)進行觀測的可行且負擔(dān)得起的平臺,同時,它們可以作為向未來空間應(yīng)用儀器和其他硬件的技術(shù)演示的有效步驟。STUDIO計劃在瑞典上空進行飛行。該任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是調(diào)查銀河平面內(nèi)的變星熱致密星和M矮星,這艘駁船的設(shè)計允許使用不同的儀器或望遠鏡。在本文中,我們介紹了STUDIO平臺的設(shè)計和制造和測試的現(xiàn)狀。from clipboard


圖為吊艙和望遠鏡系統(tǒng),為了更好地顯示有效載荷,隱藏其他只顯示一個太陽能電池板。大多數(shù)電子設(shè)備和服務(wù)系統(tǒng)位于貢多拉地面,進行有效載荷(主要是望遠鏡)和吊艙的對接,在地面進行全系統(tǒng)測試,隨后飛行在瑞典基律納的飛行窗口進行。


工作室望遠鏡與光學(xué):


STUDIO的光學(xué)載荷由一臺50厘米孔徑的閉合式望遠鏡組成,望遠鏡儀器臺安裝在望遠鏡后部。一種先進的光子計數(shù)成像微通道板探測器,可在UV波段(180nm-330nm)內(nèi)進行觀測,德國/ Excelitas PCO 公司的(pco.edge 4.2)可見光相機,主要用于閉環(huán)精細圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中的跟蹤傳感器,還將作為覆蓋可見光波段(350nm-1000nm)觀測的次要科學(xué)儀器。在實驗室和空中對(pco.edge 4.2)相機進行了初步測試,以驗證其性能和數(shù)據(jù)表中給出的優(yōu)點。主要是,我們的興趣集中在幀速率和噪聲數(shù)字,偏置,讀數(shù)和暗電流。實驗室特征分析是在5級潔凈室中進行的,在環(huán)境溫度和壓力下,使用集成球作為光源。所測得的大部分參數(shù)都比制造商所述的略好。35fps的幀速率在2048x2048像素幀的慢速掃描中實現(xiàn)。只有0.36個暗電子/像素/秒在傳感器溫度為5°C時計數(shù)。測量了0.652 e的讀出噪聲和47.20 e/像素的偏置。預(yù)計該相機將用于 STUDIO 50厘米望遠鏡,該望遠鏡的收集面積約為六倍,相當(dāng)于收集信號的六倍。由于星等是信號的2.5級,因此預(yù)計增益為2.4級。此外,在40公里處的圖像采集將提供更好的圖像質(zhì)量。from clipboard


左圖用于測試的探測器前細網(wǎng)格的圖像。可以看到在探測器的多數(shù)部位,直線和對網(wǎng)格的衍射效應(yīng)是可見的,左圖中的亮點源于單個MCP通道的缺陷或不規(guī)則性;為每個MCP堆疊創(chuàng)建相應(yīng)的查找表,以計入這些影響。右圖為基律納上空夏季轉(zhuǎn)折條件飛行期間的夜空可觀測區(qū)域,綠色陰影:飛行期間的可觀測區(qū)域;第谷星表中所有恒星的密度圖,銀河系清晰可見,呈密度較高的帶狀;黃色圓圈:太陽的位置。from clipboard


在STUDIO的集成和飛行準備方面取得了良好進展。對于首飛,主要科學(xué)案例是尋找變星熱致密星和探測冷矮星耀斑,進一步的科學(xué)案例正在考慮中。STUDIO吊艙支持安裝在萬向支架式結(jié)構(gòu)上的50厘米望遠鏡。探測器將在紫外波段進行科學(xué)觀測,而德國PCO可見光波段相機(pco.edge 4.2)既可用于科學(xué)觀測,也可用于支持圖像穩(wěn)定系統(tǒng),有著不可或缺至關(guān)重要的作用。整個系統(tǒng),包括吊籃,都是可擴展和靈活的。單個組件或整個組件組可以更換為未來的飛行。例如望遠鏡儀器平臺上的探測器可以更換,整個望遠鏡也可以更換。


德國/ Excelitas PCO 公司的pco.edge 4.2 sCMOS相機,采用sCMOS傳感器,具有高分辨率、低噪聲、弱光成像的效果。將實驗過程完美記錄,為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。


廣州市元奧儀器有限公司作為德國Excelitas PCO 公司科學(xué)相機在中國的代理商之一,為客戶提供各種成像系統(tǒng)解決方案,如對相關(guān)產(chǎn)品感到興趣,歡迎隨時聯(lián)系交流!

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