Xuntian ( chino :巡天; pinyin : Xúntiān ; lit.: Tour of Heaven), [a] también conocido como Telescopio de la Estación Espacial China [5] ( CSST ) ( chino :巡天空间望远镜; pinyin : Xúntiān Kōngjiān Wàngyuǎnjìng ) es un telescopio espacial chino planificado actualmente en desarrollo. [6]
Contará con un espejo primario de 2 metros (6,6 pies) de diámetro y se espera que tenga un campo de visión entre 300 y 350 veces más grande que el telescopio espacial Hubble . [7] Esto permitirá al telescopio obtener imágenes de hasta el 40 por ciento del cielo utilizando su cámara de 2,5 gigapíxeles .
A partir de 2024, está previsto que Xuntian se lance no antes de finales de 2026 [2] [8] [9] en un cohete Long March 5B para co-orbitar con la estación espacial Tiangong en fases orbitales ligeramente diferentes , lo que permitirá un acoplamiento periódico con la estación. [10]
Este telescopio de última generación, que se caracteriza por su diseño fuera del eje sin ningún tipo de obstrucción, evita los problemas de difracción asociados con las estructuras de soporte de los espejos. Como resultado, su función de dispersión de puntos (PSF) permanece intacta, lo que representa un recurso valioso para las mediciones de cizallamiento con lentes débiles .
La misión principal del CSST gira en torno a la obtención de imágenes multibanda de gran superficie de alta resolución y a estudios de espectroscopia sin rendija, que abarcan el rango de longitudes de onda de 255 a 1000 nm. La cosmología precisa es el principal impulsor científico de este ambicioso proyecto, centrado en la observación de regiones en latitudes galácticas y eclípticas medias y altas. Durante un período de 10 años, se prevé que la cámara de estudio cubra aproximadamente 17 500 grados cuadrados del cielo en varias bandas, alcanzando magnitudes límite de 5σ de fuente puntual de aproximadamente 26 (magnitud AB) en las bandas g y r.
La resolución espectral del CSST (R=λ/Δλ) para el espectrógrafo sin rendija promedia no menos de 200, alcanzando magnitudes limitantes equivalentes a la banda ancha en las bandas GV (400–620 nm) y GI (620–1,000 nm) en aproximadamente 23 mag. Más allá de su estudio de área amplia, el CSST se centrará en campos profundos específicos, con el objetivo de obtener observaciones que superen la profundidad del estudio más amplio en al menos una magnitud. Las fortalezas colectivas de su resolución angular , profundidad, rango de longitud de onda y capacidad tanto para imágenes como para espectroscopia, junto con una amplia cobertura del cielo, hacen que el estudio CSST sea altamente competitivo.
En particular, las observaciones del CSST están preparadas para complementar y mejorar otros proyectos contemporáneos de gran escala, incluidos el Observatorio Vera C. Rubin , el Telescopio Espacial Euclidiano y el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman .
Xuntian está equipado con cinco instrumentos de primera generación, incluida una cámara de estudio, un receptor de terahercios , un generador de imágenes multicanal, un espectrógrafo de campo integral y un coronógrafo de imágenes de planetas fríos . [12]
La cámara de sondeo también se conoce como módulo de sondeo de fotometría multicolor y espectroscopia sin rendijas. El módulo está ubicado en el plano focal principal y se divide en el submódulo de fotometría multicolor de 7 bandas (NUV, u, g, r, i, z, y) y el submódulo de espectroscopia sin rendijas de 3 bandas (GU, GV, GI). El submódulo de fotometría multicolor incluye 18 filtros, que cubren el 60% del área de este módulo. El submódulo de espectroscopia sin rendijas incluye 12 rejillas, que cubren el otro 40% del área.
El receptor de terahercios , también conocido como módulo de detección de terahercios de alta sensibilidad (HSTDM), permite realizar observaciones astronómicas en terahercios (THz) desde el espacio. La realización de observaciones en THz en el espacio elimina la absorción atmosférica de la Tierra. El HSTDM es un espectrómetro de alta resolución y el primer receptor heterodino espacial que utiliza un mezclador de unión túnel superconductor (Superconductor-Aislante-Superconductor (SIS)) basado en nitruro de niobio (NbN) (el mezclador NbN SIS). [13]
El generador de imágenes multicanal (MCI) tiene tres canales que cubren el mismo rango de longitud de onda que la cámara de estudio, desde las bandas NUV hasta NIR, y estos canales pueden funcionar simultáneamente. Se instalarán tres conjuntos de filtros, es decir, filtros de banda estrecha, media y ancha, en el MCI para realizar estudios de campo de extrema profundidad con un campo de visión de 7,5′×7,5′. El límite de magnitud se puede apilar hasta una profundidad de 29–30 AB mag en tres canales. Estudiará la formación y evolución de galaxias de alto z , propiedades de la materia oscura y la energía oscura, y también se puede utilizar para calibrar las mediciones de foto- z con sus nueve filtros de banda media para los estudios principales. [14]
El CSST-IFS ( Espectrógrafo de Campo Integral ) es uno de los cinco instrumentos a bordo del CSST. Las principales ventajas del CSST-IFS son la alta resolución espacial de 0,2" y la cobertura de longitud de onda óptica de rango completo (0,35-1,0 μm ). Considerando la limitación de la apertura de 2 metros del CSST, el CSST-IFS es óptimo para apuntar a fuentes compactas y brillantes, que por lo tanto serán irremplazables para estudiar las regiones centrales galácticas ( retroalimentación AGN ) y las regiones de formación estelar . [15]
El coronógrafo de imágenes de planetas fríos (CPI-C) tiene como objetivo obtener imágenes directas de alto contraste (< 10 -8 ) de exoplanetas con un ángulo de trabajo interno (IWA) de 0,35′′ en el visible (0,6328 μm ). Planea realizar un seguimiento de los exoplanetas descubiertos mediante observaciones de velocidad radial , estudiar la formación y evolución de planetas y sondear discos protoplanetarios . [16] CPI-C trabaja a 0,53-1,6 μm y está equipado con 7 bandas de paso anchas.
