AKARI

2006年发射的红外线天文卫星

AKARI（日文：あかり。ASTRO-F）是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和部分欧洲、韩国机构合作开发的红外线天文卫星，于2006年2月21日协调世界时21:28在日本鹿儿岛县的内之浦宇宙空间观测所(Uchinoura Space Center)由M-V火箭发射至太阳同步轨道。 AKARI的设计工作开始于1996年，根据日本天文卫星的排序命名，其最初的名字是ASTRO-F。而由于它主要用于红外的巡天观测，所以又被称为IRIS(Infrared Imaging Surveyor，红外成像巡天设备)。在发射后正式被命名为AKARI(あかり)，在日文中是“光”的意思。

简介

结构设备

AKARI的总预算达134亿日元，其主镜是一架有效口径为0.67米，焦距为4.2米的RC型反射望远镜，制作材料为碳化硅，可以有效地减轻望远镜的重量，这也是历史上首次在太空望远镜上选择用碳化硅作为主镜的材料。为增加主镜的反射率，并减少自身的红外辐射，其表面覆盖了一层金。AKARI的制冷系统采用液氦为制冷剂，此外还装载了斯特林制冷机(Stirling Cycle Mechanical refrigerator)进行机械制冷设备，为其后续望远镜SPICA的制冷手段提供参考依据。此外，AKARI的附镜支架采用铍金属制作以降低了卫星的总质量。AKARI发射时的总质量为955千克。

AKARI的观测设备包括一台FIS和一台IRC。FIS(Far-Infrared Surveyor)，用于在远红外的四个波段的成像观测，进行远红外巡天。而IRC(Infra-Red Camera)则用于近中红外三个波段的成像观测。此外，FIS和IRC还可以作为摄谱仪拍摄不同波段天体的光谱。由于中远红外观测对温度的要求较高，FIS只能在液氦用尽前使用。2007年 8月26日，AKARI的液氦全部用尽，之后卫星只能使用机械制冷将温度维持在40K左右，只能使用IRC进行近红外波段的观测。

工作任务

AKARI的首要任务是进行红外巡天，并对重要目标进行观测，其目的包括下列五个：

寻找原始星系，探明星系形成和演化观测恒星形成区域，对恒星诞生进行调查寻找褐矮星寻找太阳系外行星尝试用红外手段发现更多的彗星。此外，AKARI还承担给欧洲空间局的赫歇尔空间天文台、普朗克卫星以及后续望远镜SPICA选择观测目标的任务。

运行状况

AKARI的运行分为四个阶段：

阶段0 此阶段为性能调试与验证阶段，时间是升空后的前两个月。2006年4月13日，AKARI拍摄升空后的第一张照片，对象是位于狐狸座反射星云IC 4954/4955。

阶段1 此阶段为巡天观测阶段，时间从2006年5月8日至11月8日。在这个阶段AKARI完成第一轮的全天巡天，大约有70%的天区至少观测了两次。

阶段2 此阶段AKARI继续进行第二轮巡天，并对一些重要的目标进行定点观测。定点观测中最重要的项目是对北黄极和大麦哲伦星系的多波段深度重点观测。阶段2原本计划持续到AKARI的升空后大约500天液氦用尽为止，但2007年3月JAXA估计液氦至少可以用到9月9日并延长第二阶段的时间。8月26日，AKARI搭载的液氦全部用尽，第二阶段结束。这次阶段已经有94%的天区至少观测了两次，同时对超过5000个目标进行定点观测。

阶段3 液氮用尽后AKARI无法继续进行中远红外观测，卫星只能使用机械制冷将温度维持在40K左右，只能使用IRC进行近红外波段的观测。此阶段将持续到卫星报废为止。

重要成果

红外巡天：AKARI的最重要成果，完成全天94%天区的中远红外巡天观测，并完成9、18、65、90、140和160微米共6个波段的巡天图。

第一次对小麦哲伦星系和大麦哲伦星系的超新星遗迹进行红外观测。

对宇宙深处进行多波段的红外观测。

对位于大熊座的漩涡星系M101恒星形成情况进行观测，发现其恒星形成区位于远端的旋臂而并非过去认为的星系中心。

对位于时钟座的球状星团NGC 1261的红外观测没有发现理论上应该存在的尘埃颗粒。

对天鹅座的恒星形成区进行红外观测。

对猎户座天区进行红外观测。

扩展资料

寻找AKARI/FIS观测到的长寿命原行

基于日本红外卫星AKARI/FIS的年轻恒星体样本,通过匹配Hipparcos(High Precision Parallax Collecting Satellite)的数据库共计得到21个太阳系附近的年轻恒星体,可靠性为90%.恒星的光谱类型从B型到M型星.利用Hipparcos精确的三角视差测量,定出源在赫罗图位置分布,进而与理论的演化轨迹等时线比较估算恒星的年龄.结果发现样本中存在两个年龄大于10 Myr的年轻恒星体.光学至红外能谱分布表明这两个源是II型年轻恒星体,即有原行星盘.通过进一步的能谱拟合表明这两个源的年龄分别为(14.1±4.2)Myr和(16.8±4.4)Myr.长寿命原行星盘与行星形成关系紧密,是理想的原行星诞生地.

残盘与原行星盘的红外辐射研究

星周盘在早期恒星演化与行星形成过程中起着非常重要的作用。红外辐射是探索星周盘最有效的方法之一。AKARI/FIS亮源数据库(AKARIBSC)是一个无偏的全天巡天AKARI的涵盖65到160微米的远红外点源数据库,为寻找星周盘提供了独特的数据库。本论文详细介绍了作者在博士期间利用AKARIBSC去寻找残盘与原行星盘的两项工作。第一项工作主要讲述AKARI/FIS探测到的亮残盘候选体。我们用Hipparcos的主序星数据库匹配AKARIBSC,证认了至少一个远红外波段探测的源共136个,匹配的可靠性大于90%。在排除了57个污染源或者是其它红外超的源比如YSO、Be星等,和4个没有红外超的源后,一共得到了75个残盘候选体。我们的样本源光谱型分布从B型到K型,早型的占主导。这是目前为止用全天巡天数据寻找到的唯一一个很亮的残盘候选体样本,巡天的空间分辨率比前一个全天样本所用巡天IRAS高出8倍多。再者,通过搜集其它公布的红外测光数

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