The science case and challenges of space-borne sub-millimeter interferometry - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Acta Astronautica Année : 2022

The science case and challenges of space-borne sub-millimeter interferometry

Leonid I. Gurvits
  • Fonction : Auteur
Zsolt Paragi
  • Fonction : Auteur
Ricardo I. Amils
  • Fonction : Auteur
Ilse van Bemmel
Paul Boven
  • Fonction : Auteur
Viviana Casasola
  • Fonction : Auteur
John Conway
  • Fonction : Auteur
Jordy Davelaar
M. Carmen Díez-González
  • Fonction : Auteur
Heino Falcke
  • Fonction : Auteur
Rob Fender
  • Fonction : Auteur
Sándor Frey
  • Fonction : Auteur
Christian M. Fromm
  • Fonction : Auteur
Juan D. Gallego-Puyol
  • Fonction : Auteur
Cristina García-Miró
  • Fonction : Auteur
Michael A. Garrett
  • Fonction : Auteur
Marcello Giroletti
  • Fonction : Auteur
Ciriaco Goddi
José L. Gómez
  • Fonction : Auteur
Jeffrey van Der Gucht
  • Fonction : Auteur
José Carlos Guirado
  • Fonction : Auteur
Zoltán Haiman
  • Fonction : Auteur
Frank Helmich
  • Fonction : Auteur
Ben Hudson
  • Fonction : Auteur
Elizabeth Humphreys
  • Fonction : Auteur
Violette Impellizzeri
  • Fonction : Auteur
Michael Janssen
Michael D. Johnson
  • Fonction : Auteur
Yuri Y. Kovalev
  • Fonction : Auteur
Michael Kramer
  • Fonction : Auteur
Michael Lindqvist
  • Fonction : Auteur
Hendrik Linz
  • Fonction : Auteur
Elisabetta Liuzzo
Andrei P. Lobanov
  • Fonction : Auteur
Isaac López-Fernández
  • Fonction : Auteur
Inmaculada Malo-Gómez
  • Fonction : Auteur
Kunal Masania
  • Fonction : Auteur
Yosuke Mizuno
Alexander V. Plavin
  • Fonction : Auteur
Raj T. Rajan
  • Fonction : Auteur
Luciano Rezzolla
  • Fonction : Auteur
Freek Roelofs
  • Fonction : Auteur
Eduardo Ros
Kazi L.J. Rygl
  • Fonction : Auteur
Tuomas Savolainen
  • Fonction : Auteur
Tiziana Venturi
  • Fonction : Auteur
Marjolein Verkouter
  • Fonction : Auteur
Pablo de Vicente
  • Fonction : Auteur
Pieter N.A.M. Visser
  • Fonction : Auteur
Maciek Wielgus
Kaj Wiik
  • Fonction : Auteur
J. Anton Zensus
  • Fonction : Auteur

Résumé

Ultra-high angular resolution in astronomy has always been an important vehicle for making fundamental discoveries. Recent results in direct imaging of the vicinity of the supermassive black hole in the nucleus of the radio galaxy M87 by the millimeter VLBI system Event Horizon Telescope and various pioneering results of the Space VLBI mission RadioAstron provided new momentum in high angular resolution astrophysics. In both mentioned cases, the angular resolution reached the values of about 10-20 microrcseconds. Further developments toward at least an order of magnitude "sharper" values are dictated by the needs of astrophysical studies and can only be achieved by placing millimeter and submillimeter wavelength interferometric systems in space. A concept of such the system, called Terahertz Exploration and Zooming-in for Astrophysics (THEZA), has been proposed in the framework of the ESA Call for White Papers for the Voayage 2050 long term plan in 2019. In the current paper we discuss several approaches for addressing technological challenges of the THEZA concept. In particular, we consider a novel configuration of a space-borne millimeter/sub-millimeter antenna which might resolve several bottlenecks in creating large precise mechanical structures. The paper also presents an overview of prospective space-qualified technologies of low-noise analogue front-end instrumentation for millimeter/sub-millimeter telescopes, data handling and processing. The paper briefly discusses approaches to the interferometric baseline state vector determination and synchronisation and heterodyning system. In combination with the original ESA Voyage 2050 White Paper, the current work sharpens the case for the next generation microarcsceond-level imaging instruments and provides starting points for further in-depth technology trade-off studies.

Dates et versions

hal-03661329 , version 1 (06-05-2022)

Identifiants

Citer

Leonid I. Gurvits, Zsolt Paragi, Ricardo I. Amils, Ilse van Bemmel, Paul Boven, et al.. The science case and challenges of space-borne sub-millimeter interferometry. Acta Astronautica, 2022, 196, pp.314. ⟨10.1016/j.actaastro.2022.04.020⟩. ⟨hal-03661329⟩
48 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More