Впервые предложенный учеными JAXA в 1998 году, он вызвал большой интерес во всем мире благодаря своей чувствительности в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне, обеспечиваемой сочетанием активно охлаждаемого телескопа и чувствительных решеток детекторов дальнего инфракрасного диапазона. Как ESA, так и JAXA инвестировали в параллельное исследование, и структура сотрудничества ESA–JAXA выросла. ЕКА предоставит 2,5-метровый телескоп, научную приборную сборку, спутниковую интеграцию и испытания, а также шину космического аппарата. JAXA обеспечит пассивную и активную системы охлаждения, криогенную интеграцию полезной нагрузки, и ракету-носитель. Джакса заявила о своей приверженности своей части сотрудничества, и ЕКА выбрало Спика в качестве одного из трех кандидатов на миссию Cosmic Visions M5. В настоящее время проводится исследование фазы ESA-A, и сокращение числа этих трех миссий произойдет в 2021 году. Запуск намечен на 2031 год. Пример концептуального оформления SPICA приведен на рис.
У SPICA будет три инструмента. SPICA MIRI JAXA предложит воображение и спектроскопию от μ M 12 до 3838 μm. Он конструирован для того чтобы укомплектовать JWST-MIRI с составлением карты широк-поля (широкополосный и спектроскопический), R ∼ 30,000R∼30,000 спектроскопия с иммерсионной решеткой и расширением до 38 мкм38 μm с сурьм-допированными блоками детектора кремния. Поляриметр от французского светодиодного консорциума обеспечит двухполяризационную визуализацию в 2-3 диапазонах с использованием высокоимпедансных полупроводниковых болометров, аналогичных разработанным для Herschel-PACS, но модифицированных для нижнего фона и для обеспечения дифференциальной поляризации. Чувствительный спектрометр дальнего инфракрасного диапазона, SAFARI, обеспечивается консорциумом SRON-led. Он обеспечит охват полного диапазона мгновенный над μ м 35 до 230230 μm, с более длинным изучаемым расширением длины волны, используя четыре R = 300R=300 решетчатые модули. Модуль преобразования Фурье, который может быть задействован перед дифракционными модулями, обеспечит повышение разрешающей способности до R = 3000R=3000. Американская команда работает в сотрудничестве с европейской командой и стремится внести детекторные массивы и спектрометрические модули в SAFARI через миссию NASA.
Миссии Зондового Класса
Признавая необходимость в астрономических обсерваториях, выходящих за рамки миссий класса Explorer, но с каденцией более быстрой, чем у флагманских обсерваторий, таких как космический телескоп Хаббла (HST), JWST и Широкопольный инфракрасный обзорный телескоп, НАСА объявило о призыве к изучению концепции Астрофизического зонда в 2017 году. Весной 2017 года для проведения 18-месячных исследований было отобрано десять пробных концепций. Отчеты об исследованиях зонда будут представлены в НАСА и в десятилетний обзор Astro 2020, чтобы выступить за создание линии обсерватории зонда с бюджетом от $ 400 млн до $1 млрд.
Среди разрабатываемых зондовых концепций-дальний инфракрасный зонд Galaxy Evolution Probe (GEP), возглавляемый университетом Колорадо-Боулдер и Лабораторией реактивного движения. Концепция гэп представляет собой двухметровую обсерваторию среднего/дальнего инфракрасного диапазона с широкими возможностями визуализации и последующей спектроскопии. Основная цель гэп состоит в том, чтобы понять роль звездообразования и аккреции черных дыр в регулировании роста массы звезд и черных дыр. В первый год миссии гэп он обнаружит ≥ 10 6≥106 галактики, включая ≳ 10 5≳105 галактики в точке z> > 3z>3, за пиком в красном смещении космического звездообразования, путем съемки нескольких сотен квадратных градусов неба. Уникальный и определяющий аспект гэп заключается в том, что он будет обнаруживать галактики по полосам рест-фреймовой полуизлученной эмиссии полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые являются индикаторами звездообразования, а также с использованием полос эмиссии ПАУ и полос поглощения силикатов для измерения фотометрических красных смещений.
Гэп будет достигать этих целей с помощью тепловизора с использованием ∼ 25∼25 фотометрические полосы, охватывающие 10 мкм10 μm по крайней мере до 230 μ m230 μm, давая спектральное разрешение R ≃ 8R≃8. Традиционно визуализатор, работающий на этих длинах волн на 2-м телескопе, был бы значительно ограничен путаницей, особенно на более длинных длинах волн. Однако, сочетание из много ультракрасных фотометрических диапазонов, и предварительные методы извлечения источника мульти-длины волны, позволят гэп нажать значительно под типичными пределами запутанности. Команда GEP в настоящее время моделирует последствия путаницы в своих исследованиях, результаты которых ожидаются в начале 2019 года. Таким образом, снимки, полученные с помощью гэп, позволят по-новому взглянуть на роль красного смещения, окружающей среды, светимости и массы звезд в формировании затемненных звезд и аккреции черных дыр на протяжении большей части космической истории сборки галактик.
Продолжение следует....
