LiteBIRD

LiteBIRD (англ. Light satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection, укр. Легкий супутник для дослідження поляризації B-моди та виявлення інфляції від космічного фонового випромінювання) —– це невелика космічна обсерваторія, метою якої є виявлення сліду первинних гравітаційних хвиль у реліктовому мікрохвильовому випромінюванні у формі поляризаційної картини (B-моди поляризації мікрохвильового фону), запланована до запуску в 2032 році.

LiteBIRD та OKEANOS стали двома фіналістами другого конкурсу космічних місій великого класу в Японії[1][2]. У травні 2019 року LiteBIRD був обраний Японським космічним агентством як переможець[3]. Запуск LiteBIRD планується за допомогою ракети-носія H3 для трьох років спостережень у точці Лагранжа L2 системи Сонце-Земля[4][5] .

Огляд місії

Космологічна інфляція є провідною теорією перших моментів існування Всесвіту, вона розширює теорію Великого вибуху. Інфляція постулює, що Всесвіт пройшов період швидкого розширення через мить після свого утворення, і це дає переконливе пояснення космологічним спостереженням[6]. Інфляція передбачає, що первинні гравітаційні хвилі були створені протягом інфляційної ери, приблизно через 10-38 секунд після початку Всесвіту[7]. Очікується, що первинні гравітаційні хвилі будуть відображені на карті поляризації реліктового випромінювання як специфічні візерунки, які називаються B-модою[7]. Вимірювання поляризації реліктового випромінювання вважаються найкращою пробою для виявлення первинних гравітаційних хвиль[8], які можуть дати глибокі знання про те, як почався Всесвіт, і можуть відкрити нову еру перевірки теоретичних прогнозів квантової гравітації, включаючи ті, що базуються на теорії суперструн[7].

Наукова мета LiteBIRD полягає у вимірюванні поляризації реліктового випромінювання по всьому небу з чутливістю δr <0,001, що дозволяє експериментально тестувати основні моделі інфляції з повільним коченням з одним інфляційним полем[9][10]. Дизайн місії розробляє міжнародна команда вчених з Японії, США, Канади та Європи[1][11].

Інструменти

Щоб відокремити реліктове випромінювання від галактичного випромінювання, вимірювання охоплюватимуть діапазон від 40 ГГц до 400 ГГц протягом 3-річного повного огляду неба за допомогою двох телескопів на LiteBIRD[6][1]. Низькочастотний телескоп (Low Frequency Telescope, LFT) охоплює діапазон від 40 ГГц до 235 ГГц, а високочастотний телескоп (High Frequency Telescope, HFT) – від 280 ГГц до 400 ГГц. LFT є телескопом системи Crossed-Dragone з апертурою 400 мм, а HFT – осьовий рефрактор з апертурою 200 мм та двома кремнієвими лінзами[6][1][12]. В основі приймайльної частини планується масив із 2622 надпровідних поляриметричних детекторів[6][12]. Вся оптична система буде охолоджена приблизно до 5 K (−268,15 °C) для мінімізації теплового випромінювання<ref name='Sugai 2016'>, а фокальна площина буде охолоджуватись до 100 мК за допомогою двоступеневого охолоджувача[6].

Див. також

Джерела

  • Ghigna, T.; Adler, A.; Aizawa, K.; Akamatsu, H.; Akizawa, R.; Allys, E.; Anand, A.; Aumont, J.; Austermann, J. (4 червня 2024), The LiteBIRD mission to explore cosmic inflation, doi:10.48550/arXiv.2406.02724, процитовано 8 листопада 2025

Примітки

  1. ↑ а б в г Concept design of the LiteBIRD satellite for CMB B-mode polarization. Y. Sekimoto; P. Ade; K. Arnold; J. Aumont; J. Austermann, etal. Proceedings Volume 10698, Space Telescopes and Instrumentation 2018: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 106981Y (2018) doi:10.1117/12.2313432 Event: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, 9 August 2018, Austin, Texas, United States.
  2. ↑ INVESTIGATION OF THE SOLAR SYSTEM DISK STRUCTURE DURING THE CRUISING PHASE OF THE SOLAR POWER SAIL MISSION. (PDF). T. Iwata, T. Okada, S. Matsuura, K. Tsumura, H. Yano, T. Hirai, A. Matsuoka, R. Nomura, D. Yonetoku, T. Mihara, Y. Kebukawa, M. ito, M. Yoshikawa, J. Matsu-moto, T. Chujo, and O. Mori. 49th Lunar and Planetary Science Conference 2018 (LPI Contrib. No. 2083).
  3. ↑ Goda, Roku (22 травня 2019). 宇宙最古の光、捉えられるか ＪＡＸＡ、衛星打ち上げへ. The Asahi Shimbun (яп.). Процитовано 30 травня 2017.
  4. ↑ The origin of the Universe will be unveiled by the LiteBIRD cryogenic satellite. Grenoble Alpes University. 3 липня 2023. Процитовано 26 грудня 2023.
  5. ↑ Montier, L. (10 липня 2019). LiteBIRD Overview (PDF). IN2P3. Процитовано 29 квітня 2021.
  6. ↑ а б в г д The LiteBIRD Satellite Mission – Sub-Kelvin Instrument. A. Suzuki, P. Ade, Y. Akiba, etal. arXive repository. Submitted: 15 March 2018.
  7. ↑ а б в LiteBird Science [Архівовано 2020-02-12 у Wayback Machine.]
  8. ↑ LiteBIRD: Mission Overview and Focal Plane Layout. T. Matsumura, Y. Akiba, K. Arnold, J. Borrill, R. Chendra, etal. Journal of Low Temperature Physics. August 2016, Volume 184, Issue 3–4, pp 824–831.
  9. ↑ LiteBIRD: a small satellite for the study of B-mode polarization and inflation from cosmic background radiation detection. M. Hazumi; J. Borrill; Y. Chinone; M. A. Dobbs; H. Fuke; A. Ghribi, aetal. Proceedings Volume 8442, Space Telescopes and Instrumentation 2012: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 844219 (2012). Event: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, 2012, Amsterdam, Netherlands 21 September 2012. doi:10.1117/12.926743
  10. ↑ LiteBIRD: mission overview and design tradeoffs. T. Matsumura; Y. Akiba; J. Borrill; Y. Chinone, etal. Proceedings Volume 9143, Space Telescopes and Instrumentation 2014: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 91431F (2014) doi:10.1117/12.2055794 Event: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation, 2 August 2014, Montréal, Quebec, Canada.
  11. ↑ LiteBIRD - Team Members [Архівовано 2018-10-07 у Wayback Machine.]. JAXA/ISAS. Accessed: 8 October 2018.
  12. ↑ а б LiteBIRD instrumentation [Архівовано 2018-10-07 у Wayback Machine.]. JAXA/ISAS. Accessed: 6 October 2018.
This article is issued from Вікіпедія. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.