LUVOIR شرایط قابل سکونت و نشانه های حیات را در ده ها جهان بالقوه قابل سکونت فراتر از منظومه شمسی ما جستجو میکنه نتایج این جست و جو داده های فراوانی را در مورد ترکیب جوی و شرایط سطحی سیارات سنگی در مناطق قابل سکونت انواع ستارگان به بدست میده. این داده‌ها درک ما از قابلیت سکونت در مقیاس سیاره را متحول می‌کند و اولین ارزیابی‌ها را از فرکانس ظهور بیوسفرهای جهانی در جهان‌های قابل سکونت امکان‌پذیر می‌سازد. تشخیص حیات مطمئن نیاز به دسترسی به طیف وسیعی از مولکول‌ها دارد که به طیف‌های مستقیم با پوشش طول موج وسیع از UV نزدیک تا مادون قرمز نزدیک نیاز دارد. تلسکوپ LUVOIR و سیستم سرکوب نور ستارگان می توانند این طول موج ها را بپوشانند و به اجزای مهم جو سیاره ها از جمله آب، اکسیژن مولکولی، ازن، دی اکسید کربن و متان دسترسی داشته باشند.
وقتی به منظومه شمسی نگاه می‌کنیم، به نظر می‌رسه که با ظرافت تعادل ایجاد یک جهان زنده است. چگونه منظومه شمسی را در زمینه گسترده تر منظومه های سیاره ای درک کنیم؟ با مطالعه دقیق تنوع گسترده سیارات فراخورشیدی، می‌توانیم تئوری‌های فرآیندهای جوی سیاره‌ای، از جمله اثرات فرار، گلخانه‌ای، و فتوشیمیایی را تحت طیف وسیعی از شرایط توسعه، آزمایش و اصلاح کنیم. درک ما از اینکه چگونه دمای سطح سیاره، آب و هوا، و ساختار اتمسفر تحت تأثیر ترکیبی از شار خورشیدی، فیزیک ابر و مه، و ترکیب اتمسفر قرار می‌گیرند، عمیقاً توسط مطالعات سیاره‌ای مقایسه‌ای مشخص شده است. LUVOIR توانایی توصیف صدها سیاره در حال گذر و تصویربرداری مستقیم را خواهد داشت و درک ما را از تمام کلاس‌های سیارات فراخورشیدی و رشته‌های مشترکی که آنها را به هم متصل می‌کنند متحول خواهد کرد.
هنوز چیزهای زیادی در مورد اجسام منظومه شمسی باید کشف و درک شود. LUVOIR می تواند تا حدود 25 کیلومتر وضوح تصویر را در نور مرئی برای منظومه مشتری ارائه دهد که امکان نظارت دقیق بر دینامیک جوی مشتری، زحل، اورانوس و نپتون را در بازه های زمانی طولانی فراهم می کند. تصویربرداری حساس و با وضوح بالا و طیف‌سنجی دنباله‌دارها، سیارک‌ها، قمرها و اجرام کمربند کویپر که در آینده قابل پیش‌بینی توسط فضاپیماها بازدید نخواهند شد، می‌تواند اطلاعات حیاتی در مورد فرآیندهایی که منظومه شمسی در اعصار پیش شکل گرفته است، ارائه دهد. جستجوی زندگی نیز در نزدیکی خانه انجام می شود.
بیشتر درک ما از شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها از مطالعه فراوانی و سینماتیک جمعیت‌های ستاره‌ای حل‌شده ناشی می‌شود. در حال حاضر، این فقط برای کهکشان های گروه محلی ما امکان پذیر است و انواع کهکشان های قابل مطالعه را محدود می کند. وضوح بی‌سابقه LUVOIR، جمعیت‌های ستاره‌ای در مناطق ستاره‌زایی کهکشان‌ها را در فواصل 10 تا 25 مگاپارسک حل می‌کند و به مورفولوژی‌ها، اندازه‌ها و محیط‌های خوشه‌ای متنوع‌تر کهکشان‌ها دسترسی خواهد داشت. علاوه بر این، گاز بین کهکشان ها در محیط بین کهکشانی جریان دارد تا به ستاره های جدید بازیافت شود. بسیاری از این فرآیند هنوز مشاهده نشده است، زیرا نیاز به نوع طیف‌سنجی فرابنفش حساسی دارد که LUVOIR قادر به انجام آن خواهد بود.
ما هنوز تئوری های کلی برای توضیح نتیجه اساسی فرآیند تشکیل ستاره یا تابع جرم اولیه ستاره ای (IMF) نداریم، که توضیح می دهد چند ستاره از کدام جرم متولد شده اند. ستارگان و قرص های پیش سیاره ای در طرح بزرگ چیزها کوچک هستند. در حال حاضر، ما فقط زمانی می توانیم آنها را با جزئیات مطالعه کنیم که نسبتاً نزدیک باشند. برای افزایش اعدادی که ما می توانیم در محیط های مختلف کهکشانی و برون کهکشانی مطالعه کنیم، رصدهایی با وضوح فضایی بالاتر مورد نیاز است که به تلسکوپ های بزرگتر نیاز دارد. علاوه بر این، قابلیت ماوراء بنفش ارائه شده توسط LUVOIR برای توصیف مواد موجود برای تشکیل سیارات و جو آنها حیاتی است.
LUVOIR (تلسکوپ مادون قرمز نوری UV بزرگ) مفهومی برای یک رصدخانه بزرگ چند طول موجی و قابل سرویس است که از میراث تلسکوپ فضایی هابل پیروی می کند. با توجه به طراحی برنامه ریزی شده بلندپروازانه اش، اهداف علمی آن پیشرفت های دگرگون کننده را در طیف وسیعی از اخترفیزیک ممکن می سازد. با تاریخ پیشنهادی پرتاب در اواسط دهه 2030، این رصدخانه شامل ابزارهای پیشرفته قابل ارتقا است و در نقطه L2 زمین-خورشید قرار خواهد گرفت. طیف وسیعی از قابلیت‌های LUVOIR، از جمله طیف وسیع طول موج UV-NIR، به آن اجازه می‌دهد تا پدیده‌هایی را که هنوز کشف نشده‌اند، مطالعه کند و به سؤالاتی که هنوز نمی‌دانیم بپرسیم، پاسخ دهد. بخش بزرگی از برنامه LUVOIR از طریق یک برنامه مشاهده کلی به روی جامعه باز می شود. تیم مطالعه LUVOIR دو معماری را در نظر گرفته است، یکی با یک آینه 15 متری (معماری A) و دیگری با یک آینه 8 متری (معماری B). معماری A برای پرتاب در سیستم پرتاب فضایی برنامه ریزی شده ناسا (SLS) طراحی شده است، در حالی که معماری B برای پرتاب بر روی یک وسیله نقلیه سنگین با قطر 5 متر طراحی شده است، مشابه آنچه که امروزه استفاده می شود.
تلسکوپ
تلسکوپ LUVOIR
معماری LUVOIR A (LUVOIR-A) دارای دیافراگم تلسکوپ اولیه با قطر 15 متر و چهار ابزار قابل تعمیر است، در حالی که معماری B (LUVOIR-B) دارای یک دیافراگم تلسکوپ 8 متری و 3 ابزار است. آینه اولیه LUVOIR-A یک سیستم آناستیگمات سه آینه روی محور (TMA) است. از مزایای این سیستم می توان به کیفیت نوری بالا در یک میدان دید وسیع اشاره کرد. LUVOIR-B یک TMA خارج از محور است که برای بهبود عملکرد برای مشاهدات با کنتراست بالا سیارات فراخورشیدی انتخاب شده است. هر دو طرح شامل یک آینه فرمان خوب است که در مردمک خروجی واقعی عنصر تلسکوپ نوری قرار دارد تا به پایداری اشاره بسیار ظریف برای همه ابزارها دست یابد.
ECLIPS
تاج‌نگار ECLIPS (اکلیپس (Extreme Coronagraph for Living Planetary Systems) تاج‌نگار یک ابزار پیچیده است که برای سرکوب تابش خیره کننده نور ستاره‌ها طراحی شده است تا سیاره‌های کم‌نور در مجاورت ستارگان مادر دیده شوند. برای انجام این مشاهدات به نسبت کنتراست هدف < 10-10 نیاز داریم. این ابزار به سه کانال تقسیم می شود که گذرهای باند زیر را پوشش می دهد: نزدیک به UV (200 تا 400 نانومتر)، نوری (400 نانومتر تا 850 نانومتر) و نزدیک به IR (850 نانومتر تا 2.0 میکرون). هر کانال مجهز به دو آینه قابل تغییر شکل برای کنترل جبهه موج، مجموعه ای از ماسک های تاج نگاری، یک سنسور جبهه موج درجه پایین/خارج از باند، و یک طیف نگار میدانی و/یا دوربین تصویربرداری یکپارچه علمی است. ECLIPS دارای هر دو طرح تاج نگاری APLC و وکتور گردابی است. ECLIPS برای اولین بار امکان تصویربرداری و طیف سنجی مستقیم از سیارات فراخورشیدی مشابه زمین را فراهم می کند.
HDI
دستگاه تصویرگر با وضوح بالا (HDI) ابزار اولیه برای تصویربرداری مشاهدات در نزدیک به UV از طریق نزدیک به IR است. طراحی HDI میدان دید 2×3 دقیقه قوسی را فراهم می‌کند و از وضوح زاویه‌ای ارائه شده توسط تلسکوپ بهره می‌برد و از دو کانال تشکیل شده است - یک کانال UV/مرئی (UVIS) که 200 نانومتر تا 950 نانومتر را پوشش می‌دهد و یک کانال نزدیک به مادون قرمز. کانال (NIR) که محدوده 800 تا 2500 نانومتر را پوشش می دهد. آرایه‌های آشکارساز سطح کانونی مربوطه تصاویر نمونه‌برداری شده از Nyquist را در 500 نانومتر برای تصویربرداری UVIS و در 1200 نانومتر برای تصویربرداری NIR ارائه می‌کنند.
LUMOS
LUMOS (LUVOIR Ultraviolet Multi Object Spectrograph) یک طیف‌نگار چند جسمی است که امواج ماوراء بنفش دور (100 نانومتر) را تا طول موج‌های مرئی (1000 نانومتر) پوشش می‌دهد و قادر است صدها هدف را همزمان در یک میدان دید وسیع مشاهده کند. LUMOS دارای طیف‌سنجی تصویربرداری چند شی با وضوح بالا، متوسط و کم و حالت‌های تصویربرداری UV دور است. LUMOS را می‌توان به‌عنوان جانشین ابزار طیف‌نگار تصویربرداری تلسکوپ فضایی هابل (STIS) با دو مرتبه قدر بازده بالاتر، قابلیت چند شیء و یک کانال تصویربرداری چند باندی میدان وسیع در نظر گرفت.
POLLUX
POLLUX یک مشارکت اروپایی در مطالعه مفهومی مأموریت LUVOIR است. این یک طیف‌سنج قطبی UV با قابلیت منبع نقطه‌ای با وضوح بالا (R = 120000) است که مکمل دستگاه LUMOS است.
LUVOIR نواحی عظیمی از علوم فضایی را متحول خواهد کرد. حساسیت و وضوح فضایی آن دری را به روی رژیم فوق‌العاده کم‌نور و بسیار دور باز می‌کند و مشاهدات دقیق از طیف کامل کهکشان‌ها را ممکن می‌سازد. LUVOIR حجم نمونه و تنوع سیاره‌های فراخورشیدی قابل مطالعه را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد و ده‌ها سیاره فراخورشیدی مشابه زمین را ارائه می‌کند که می‌توانند برای یافتن نشانه‌های حیات (54 با LUVOIR-A و 28 با LUVOIR-B) و صدها سیاره غیرمجاز بررسی شوند. سیارات فراخورشیدی قابل سکونت (648 با LUVOIR-A و 576 با LUVOIR-B). در نهایت، LUVOIR مشاهدات با کیفیت نزدیک به پرواز از اجرام منظومه شمسی را ارائه خواهد کرد.
.
تعداد مورد انتظار از انواع مختلف سیارات فراخورشیدی کشف شده در بررسی کاندیدای سیاره قابل سکونت LUVOIR.
LUVOIR ده‌ها سیاره قابل سکونت و صدها نوع سیاره فراخورشیدی دیگر را کشف خواهد کرد. نمودار بازده شناسایی سیاره فراخورشیدی را از یک بررسی اولیه 2 ساله نشان می‌دهد که برای سیاره‌های قابل سکونت با LUVOIR-A (نوارهای آبی) و -B (نوار سبز) بهینه شده است. ستون اول بازده مورد انتظار سیاره های قابل سکونت را نشان می دهد. سیارات غیرقابل سکونت به طور همزمان در طی بررسی 2 ساله شناسایی می شوند. نورسنجی رنگی برای همه سیارات به دست می آید. مدارها و طیف های جزئی که قادر به تشخیص بخار آب و/یا متان هستند برای همه سیاره های قابل سکونت به دست آمده است.
LUVOIR می تواند به طور معمول جزئیات داخلی کهکشان ها را آشکار کند.
اما تا سال 2027 تلسکوپ رومی نانسی گریسNancy Grace Roman Space Telescope جانشین هابل یا پسر عموی هابل
این تلسکوپ که انتظار می‌رود در سال 2027 پرتاب شود، میلیون‌ها کهکشان را بررسی خواهد کرد و نقشه‌ای از همسایگی کیهانی ما خواهد ساخت. ستاره شناسان امیدوارند که از توزیع کهکشان ها برای کشف تکامل انرژی تاریک استفاده کنندتلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس (کوتاه شده با نام تلسکوپ فضایی رومی یا رومی، و قبلاً تلسکوپ مادون قرمز میدان گسترده یا WFIRST) یک تلسکوپ فضایی فروسرخ ناسا است که در حال حاضر در حال توسعه است و قرار است حداکثر تا می 2027 پرتاب شود.
تلسکوپ فضایی رومی بر اساس آینه اولیه میدان دید 2.4 متری (7.9 فوت) موجود است و دو ابزار علمی را حمل خواهد کرد. Wide-Field Instrument (WFI) یک دوربین 300.8 مگاپیکسلی با چند باند مرئی و نزدیک به مادون قرمز است که وضوح تصاویر قابل مقایسه با تلسکوپ فضایی هابل در میدان دید 0.28 درجه مربع، 100 برابر بزرگتر از آن ارائه می کند. دوربین های تصویربرداری در هابل دستگاه Coronagraphic Instrument (CGI) یک دوربین و طیف‌سنج با کنتراست بالا و میدان دید کوچک است که طول موج‌های مرئی و نزدیک به فروسرخ را با استفاده از فناوری جدید سرکوب نور ستاره پوشش می‌دهد.
اهداف رومی شامل جستجوی سیارات فراخورشیدی با استفاده از میکرولنز گرانشی و بررسی تاریخچه انبساط کیهان و رشد ساختار کیهانی، با هدف اندازه‌گیری اثرات انرژی تاریک سازگاری نسبیت عام و انحنای فضازمان
تلسکوپ فضایی رومی یک رصدخانه ناسا است که برای حل سوالات اساسی در زمینه انرژی تاریک، سیارات فراخورشیدی و اخترفیزیک فروسرخ طراحی شده است. این تلسکوپ دارای یک آینه اولیه است که قطر آن 2.4 متر (7.9 فوت) است و به اندازه آینه اولیه تلسکوپ فضایی هابل است. تلسکوپ فضایی رومی دارای دو ابزار میدان وسیع و ابزار تاج‌نگار خواهد بود.
رومن میدان دیدی 100 برابر بزرگتر از ابزار فروسرخ هابل دارد و با زمان رصد کمتر قسمت بیشتری از آسمان را می گیرد.
ابزار میدان وسیع میدان دیدی 100 برابر بیشتر از ابزار فروسرخ هابل خواهد داشت و با زمان رصد کمتر، قسمت بیشتری از آسمان را به تصویر می‌کشد. به عنوان ابزار اولیه، ابزار میدان وسیع نور یک میلیارد کهکشان را در طول مدت ماموریت اندازه گیری می کند. این یک بررسی میکرولنزینگ از کهکشان راه شیری داخلی برای یافتن 2600 سیاره فراخورشیدی انجام خواهد داد. ابزار Coronagraph تصویربرداری با کنتراست بالا و طیف‌سنجی سیارات فراخورشیدی مجاور را انجام می‌دهد.
تلسکوپ فضایی رومی طول عمر ماموریت اولیه 5 سال خواهد داشتhope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا
