Xuntian ( chino :巡天; pinyin : Xúntiān ), [a] también conocido como el Telescopio de la Estación Espacial China [4] ( CSST ) ( chino :巡天空间望远镜; pinyin : Xúntiān Kōngjiān Wàngyuǎnjìng ) es un telescopio espacial chino planificado actualmente en desarrollo. . [5] 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 mayor que el Telescopio Espacial Hubble . [6] Esto permitirá que el telescopio obtenga imágenes de hasta el 40 por ciento del cielo utilizando su cámara de 2,5 gigapíxeles durante diez años.
A partir de noviembre de 2023, está previsto que Xuntian se lance no antes de junio de 2025 [7] [8] en un cohete Gran Marcha 5B para coorbitar con la estación espacial Tiangong en fases orbitales ligeramente diferentes , lo que permitirá un acoplamiento periódico con el estación. [9]
Este telescopio de última generación, caracterizado por su diseño fuera del eje sin obstrucciones, evita los desafíos de difracción asociados con las estructuras de soporte de espejos. Como resultado, su función de dispersión de puntos (PSF) permanece ilesa, lo que presenta un activo valioso para mediciones de cizallamiento de lentes débiles . El CSST está equipado con cinco instrumentos de primera generación, incluida una cámara de vigilancia, un receptor de terahercios , un generador de imágenes multicanal, un espectrógrafo de campo integral y un coronógrafo de imágenes de planetas fríos . [10]
La misión principal del CSST gira en torno a imágenes multibanda de área grande de alta resolución y estudios de espectroscopia sin rendijas, que abarcan el rango de longitud de onda de 255 a 1000 nm. La cosmología precisa sirve como el principal impulso científico detrás de este ambicioso esfuerzo, con un enfoque en la observación de regiones en latitudes galácticas y eclípticas medias a altas. Durante un período de 10 años, está previsto que la cámara de reconocimiento cubra aproximadamente 17.500 grados cuadrados del cielo en varias bandas, alcanzando magnitudes límite de fuente puntual 5σ de aproximadamente 26 (AB mag) en bandas g y r.
La resolución espectral del CSST (R=λ/Δλ) para el espectrógrafo sin ranura tiene un promedio de no menos de 200, alcanzando magnitudes límite equivalentes de banda ancha en bandas GV (400–620 nm) y GI (620–1000 nm) a aproximadamente 23 mag. . Más allá de su estudio de área amplia, el CSST se centrará en campos profundos específicos, con el objetivo de realizar 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 a gran escala, incluido el Observatorio Vera C. Rubin , el Telescopio Espacial Euclid y el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace . Juntas, estas iniciativas prometen producir conjuntos de datos sin precedentes que tienen el potencial de realizar descubrimientos innovadores que abarcan ámbitos desde nuestro sistema solar hasta la cosmología y más allá.
La cámara de reconocimiento también se conoce como módulo de estudio de fotometría multicolor y espectroscopia sin rendijas. El módulo está ubicado en el plano focal principal y dividido en el submódulo de fotometría multicolor de 7 bandas (NUV, u, g, r, i, z, y) y el submódulo de espectroscopía sin rendija 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 observaciones astronómicas de terahercios (THz) desde el espacio. La realización de observaciones de THz en el espacio elimina la absorción atmosférica de la Tierra. HSTDM es un espectrómetro de alta resolución y el primer receptor espacial heterodino que utiliza un mezclador de unión de túnel superconductor basado en nitruro de niobio (NbN) (superconductor-aislante-superconductor (SIS)) (el mezclador NbN SIS). [12]
El generador de imágenes multicanal (MCI) tiene tres canales que cubren el mismo rango de longitud de onda que la cámara topográfica desde las bandas NUV a NIR, y estos canales pueden funcionar simultáneamente. Se instalarán en el MCI tres conjuntos de filtros, es decir, filtros de banda estrecha, media y ancha, para realizar estudios de campo extremadamente profundos con un campo de visión de 7,5′×7,5′. El límite de magnitud se puede acumular a una profundidad de 29 a 30 AB mag en tres canales. Estudiará la formación y evolución de galaxias de alta z , las propiedades de la materia y la energía oscuras, y también podrá utilizarse para calibrar las mediciones de foto- z con sus nueve filtros de banda media para los principales estudios. [13]
El CSST-IFS ( espectrógrafo de campo integral ) es uno de los 5 instrumentos a bordo del CSST. Las ventajas clave 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 ). Teniendo en cuenta la limitación de la apertura de 2 metros del CSST, el CSST-IFS es óptimo para apuntando a fuentes compactas y brillantes, que por lo tanto serán insustituibles para estudiar las regiones centrales galácticas ( retroalimentación AGN ) y las regiones de formación estelar [14] .
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 hacer un seguimiento de los exoplanetas descubiertos mediante observaciones de velocidad radial , estudiar la formación y evolución de los planetas y sondear los discos protoplanetarios . [15] CPI-C funciona a 0,53-1,6 μm y está equipado con 7 bandas de paso anchas.
