Ультрафиолетовый спектрополяриметр низкого разрешения для космической миссии Спектр-УФ (UVSPEPOL проект)

Рубрика: 
Космическое приборостроение
Кучеров, ВА, Иванов, ЮС, Ефимов, ЮС, Бердюгин, АВ, Шаховской, НМ
Косм. наука технол. 1997, 3 ;(Suppl. 3):03-27
https://doi.org/10.15407/knit1997.03s.003
Язык публикации: Английский
Аннотация: 
В данной работе представлена новая концепция поляриметрических исследований на борту космического телескопа Т-170 в рамках космической миссии СПЕКТР-УФ. Используя телескоп с главным зеркалом 1,7 м в диаметре на станции на высокоапогейной орбите, можно наблюдать гораздо более слабые источники, чем это было возможно в короткое время миссий WUPPE, где использовался телескоп с 0,5-м главным зеркалом, чтобы вести наблюдения далеко за пределы радиационных поясов и магнитосферы Земли. Это позволяет исключить их негативное влияние на результаты измерений, обеспечивая мониторинг слабых объектов, которые трудно наблюдать с телескопом HST.
            СПЕКТР-УФ будет иметь большое преимущество на своей орбите по сравнению с HST. Это предоставляет уникальную возможность иметь контрольное время в нескольких дней для выбранного объекта вместо около 20 минут с HST. Таким образом, эксперимент УФ-Спектрополяриметр (UVSPEPOL) с низким разрешением может дать результаты, которые значительно превосходят другие поляриметрические исследования, проведенные или планируемые на ближайшие десятилетия.
Данная статья состоит из трех частей. В первой части описан научный базис для эксперимента UVSPEPOL: мы рассмотрим современное  состояние поляриметрии в ультрафиолетовой области и предложим некоторые научные задачи, которые, как ожидается, должны быть решены в ходе этого эксперимента. Во второй части описываются и сравниваются некоторые конструктивные модели существующих ультрафиолетовых поляриметров. В третьей части статьи рассматриваются оригинальные системы УФ-поляриметров с низким разрешением в рамках концепций СПЕКТР-УФ эксперимента.
             Эта статья основана на анализе различных аспектов этой проблемы, разработанных ранее в Крымской астрофизической обсерватории МОН Украины, Главной астрономической обсерватории НАН Украины и Главной астрономической обсерватории РАН.
Ключевые слова: УФ-спектрополяриметр
Полный текст (PDF)
References: 
Allen R. G., Angel J. R. P. Performance of the spectropolarimeter for the Space Telescope Faint Object Spectrograph // SPIE.—
1982.—331.—P. 259—267.
Allen R. G. et al. Ultraviolet polarimetry and spectroscopy of the BL Lacertae object PKS 2155-304 // Astrophys. J.—1993.—403,
N 2.—P. 610—620.
Anderson C. M. Optical interstellar absorption along WUPPE interstellar polarization sight lines //  BAAS.—1994.—26, N 2.—P. 901.
Annual report of the Space Telescope Science Institute (October 1992—September 1993) // BAAS.—1994.—26, N 1.—P. 618.
Antonucci R. et al. HST ultraviolet spectropolarimetry of NGC1068 // Astrophys. J.—1994.—430, N 1.—P. 210—217.
Allen R. G. et al. Ultraviolet polarimetry and spectroscopy of the BL Lacertae object PKS 2155-304 // Astrophys. J.—1993.—403,
N 2.—P. 610—620.
Baum S. et al. Space Telescope Imaging Spectrograph Instrument Handbook. Version 1.0. — Baltimore: Space Telescope Science
Institute, 1996.
Biretta J. el al. Wide Field and Planetary Camera 2 Instrument Handbook. Version 4.0. — Baltimore: Space Telescope Science Institute, 1996.
Bjorkman K. S. et al. First spectropolarimetry of Be stars from the Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter Experiment // Astrophys. J.—1991.—383, N 2.—P. L67—L70.
Bjorkman K. S. et al. Ultraviolet spectropolarimetry of the Be star PP Carinae with the Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter Experiment // Astrophys. J.—1993.— 412, N 2.—P. 810—813.
Bless R. S. et al. The High Speed Photometer for the Space Telescope. The Space Telescope Observatory, Baltimore, Space Telescope Sci. Institute, 1982.—P. 106—113.
Bowen D. V. et al. Hubble Space Telescope Faint Object Spectrograph Quasar Absorption System Snapshot Survey (ABSNAP). 1. Astrometric optical positions and finding charts of 269 bright QSOs // Astron. J.—1994.—107, N 2.—P. 461 — 465.
Boyarchuk A. A., Tanzi E. G. SPECTRUM-UV Project // Mem.
Soc. Astron. Hal.—1993.—64.—P. 263.
Calvert J. et al. An ultraviolet polarimeter for the Solar Maximum Mission // Opt. Eng.—18, N 3.—P. 287—290.
Capetti A. et al. HST polarization observations of NGC 1068 // BAAS.—1994.—26, N 2.—P. 957—958.
Capetti A.  et al.  HST imaging polarimetry of NGC  1068  // Astrophys. J.—1995.—446, N 1.—P. 155—166.
Clayton G- C.  et al. The first spectropolarimetric study of the wavelength  dependence  of interstellar  polarization in the ultraviolet // Astrophys. J.—1992.—385, N 2.—P. L53—L57.
Code A. D. et al. The first ultraviolet spectropolarimetric study of NGC 1068 // Astrophys. J.—1993.—403, N 2.—P. L63—L65.
Cole A., Nordsieck K. H., Gibson S. J, Harris W., Wood, 1997, BAAS, 190. 0205.
Dolan J. F. et al. The linear polarization of 3C 345 in the ultraviolet // Astrophys. J.—1994.—432, N 2.—P. 560—566.
Fineschi S. et al. Polarimetry of extreme ultraviolet lines in solar astronomy // Opt. Eng.—1991.—30, N 8.—P. 1161— 1168.
Gehrels T. Wavelength dependence of polarization. XXVII. Interstel­lar polarization from 0.22 to 2.2 ftm II Astron. J.—1974.—79, N 5.—P. 591—593.
Gershberg R. E., Zvereva A. M., Petrov P. P., et al. SPECTRUM-UV Cosmic Experiment Project // Kosmichna Nauka i Tech-nologiya.—1995.—1, N 1.—P. 47—55 (in Russian).
Gnedin Yu. N. Scientific Programme for Polarimetric Observations Within the Framework of the SPECTRUM-UV Mission // SPECTRUM-UV Project Documents. — Kyiv: MAO RAS, March, 1996.
Gnedin Yu. N., Krasnikov S. V. Polarimetric effects related to the discovery  of  Goldstone   bosons  in  stars  and   galaxies  // JETPh.—1992.—102, N 6.—P. 1729—1738 (in Russian).
Gountail F. Polarization of the solar UV light at the limb // Astron. and Astrophys.—1978.—64, N 12.—P. 73—82.
Hanson M. M. et al. Carbon chemistry in the polarized 2175 A bump sightline toward HD 197770 // First Symposium on the Infrared Cirrus and Diffuse Interstellar Clouds. — 1994.—P. 84—87.
Hoover R.  B.  et  al.   Optical  configurations of H  Lyman alpha coronograph polarimeter // SPIE.—1991.—1546.—P.  414— 431.
Hoover R. B. et al. Design and fabrication of the all-reflecting H-Lyman alpha coronagraph polarimeter // SPIE.—1992.— 1742.—P. 439—452.
Hoover R. B. et al. Fabrication and test of a wide field Lyman alpha coronagraph polarimeter // SPIE.—1993.—2010.—P. 104— 116.
Impey C. D. et al. Ultraviolet spectropolarimetry of high-redshift quasars with the Hubble Space Telescope // Astrophys. J.— 1995.—440, N 1.—P. 80—90.
Ignace R., Nordsleck K. H., Cassinelli, J. P. The Hanle effect as a diagnostic of magnetic fields in stellar envelopes. I. Theoretical results for integrated line profiles // Astrophys. J.—1997.—486, N 1.—P. 550—570.
Ivanov Yu. S., Ivanov D. Yu. Imaging polarimeter with a Wollaston prism // 1997. (in press).
Keys C. D. et al. Faint Object Spectrograph Instrument Handbook. Version 6.0. Space Telescope Science Institute, Baltimore, 1995.
Koratkar A. et al. Quasar Lyman edge regions in polarized light // Astrophys. J.—1995.—450, N 2.—P. 501—507.
Kucherov V. A. et al. Achromatic Phase Plate. SU Author Certificate 1269067 // Invention Bull.—1986.—N 47 (in Russian).
Kucherov V. A. et al. Development of Main Principles of T-170 Polarimetric Unit Creation // SPECTRUM-UV Project Documents. — Kyiv: MAO NANU, 1995.
Kucherov V. A. Achromatic retarder for the vacuum ultraviolet // Kinematics and Physics of Celestial Bodies.—1996a.—12, N 1.—P. 52—58.
Kucherov V. A., Efimov Yu. S. On Polarimetric Observation in the Ultraviolet // SPECTRUM-UV Project Documents. — Kyiv, March, 1996.—1996b.
Kucherov V. A. A simple way for Sole filter synthesis // Kinematics and Physics of Celestial Bodies.—1996c.—12, N 1.—P. 59— 70.
Leitherer et al. // Annual Report of the Space Telescope Science Institute.—1994.
Lupie O. L., Stockman H. S.  Calibration of the Hubble Space Telescope polarimetric modes // Polarized Radiation of Circumstellar Origin / Eds. G. V. Coyne et al. — Vatican Observatory — Vatican City State, 1988.—P. 705—726.
Macchetto F. et al. The Faint Object Camera  // The Space Telescope Observatory. — Baltimore: Space Telescope Scientific Institute, 1982.— P. 40—54.
Macchetto F. Hubble Space Telescope observations of AGN // Multiwavelength Continuum Emission of AGN: IAU Symp. N 159 / Eds T. J.-L. Courvoisier and A. Blecha. — 1994.— P. 83—104.
Martin P. G. Polarization of the 2175 A extinction feature // J. R. Astron. Soc. Canada.—1994.—88, N 4.— P. 266.
Miller M. S. et al. Ultraviolet spectrometer and polarimeter for the Solar Maximum Mission // Appl. Opt.— 1981.— 20, N 21.— P. 3805—3814.
Nordsieck K. H. et al. Exploring ultraviolet astronomical polarimetry: Results from the Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter Experiment (WUPPE) // SPIE.—1993a.—2010.—P. 2—11.
Nordsieck K. H. et al. New technique in ultraviolet astronomical polarimetry: wide-field imaging and far ultraviolet spectropolarimetry // SPIE.—1993b.—2010.—P. 28—36.
Nordsieck K. H. el al. Ultraviolet visible spectropolarimetry of alpha Orionis // BAAS.—1994.—26, N 2.—P. 864.
Nordsieck K. H.,  Cole A.,  Gibson S. J.,  Harris W.  Polarimetric imaging of the ultraviolet diffuse light in the Large Magellanic Cloud // BAAS.—1996.—28, N 1.—P. 757.
Nota A. et. al. Faint Object Camera Instrument Handbook, Version 7.0, Space Telescope Science Institute, Baltimore, 1996 Pian E., Trevis A. The UV continua of blazars: a reconsideration of IUE archives // Astrophys. J.—1993.—416.—P. 130—136.
Schmidt G. D. et al. // Astron. J.—1992.—104, N 4.—P. 156*— 1567.
Schulte-Ladbeck R. E. et al. The first linear polarization spectra of Wolf-Rayet stars in ultraviolet: EZ Canis Majoris and q Muscae // Astrophys. J.—1992a.—391, N 1.—P. L37—L40.
Schulte-Ladbeck R. E. et al. Evidence for a bipolar nebula around the peculiar B[e] star HD 45677 from ultraviolet spectropolarimetry // Astrophys. J.—1992b.—401, N 2.— P. L105—L108.
Serkowski K. Polarization techniques // Methods of Experimental Physics. Astrophysics. — New York—London: Acad. Press, 1974.—Pt. A.—P. 361—414.
Smith P. S., Sitko M. L. Optical polarimetry of PKS 2155-304 and constraints on accretion disk models for BL Lacertae objects // Astrophys. J.—1991.—383, N 2.—P. 580—586.
Smith P. S. et al. Optical and Hubble Space Telescope ultraviolet spectropolarimetry of 3C 273 and PG 1114+445 // Astrophys. J.—1993a.—409, N 2.—P. 604—611.
Smith P. S. et al. First ultraviolet spectropolarimetry of radioselected BL Lacertae objects // Astrophys. J.—1993b.—415, N 2.—P. L83—L86.
Smith P. S. et al. Ultraviolet spectropolarimetry of Mrk 231 // BAAS.—1994—26, N 2.—P. 967.
Somerville W. B. et al. Ultraviolet interstellar polarization observed with the Hubble Space Telescope // Astrophys. J.—1994.— 427, N 1.—P. L47—L50.
Sparks W. B. et al. Hubble Space Telescope observations of synchrotronjets // Astrophys. J. Suppl.—1994.—90, N 2.— P. 909—916.
Spencer R. S. et al. Fabrication of optical components for the ultraviolet spectrometer and polarimeter on the Solar Maximum Mission // Opt. Eng.— 1985.— 24, N 3.— P. 548—554.
Stecher P. The wavelength dependence of interstellar polarization in the  direction of £  Ophiuchi // Bull. Amer. Astron. Soc.— 1972.—4, N 2.—P. 270.
Steinmetz D. L. et al. A polarizer for the vacuum ultraviolet // Appl. Opt.—1967.— 6, N 6.—P. 1001—1004.
Stenflo J. O. et al. Ultraviolet polarimeter to record resonance-line polarization in the solar spectrum around 130—150 nm // Appl. Opt.—1976.—15, N 5.— P. 1188—1198.
Stenflo J. O. et al. Search for spectral line polarization in the solar vacuum ultraviolet // Solar Phys.—1980.—66, N 1.—P. 13— 19.
Steshenko N. V. On Polarimetric Observation in the SPECTRUM-UV Mission. SPECTRUM-UV Project Documents. March, 1996.
Taylor M. et al. First ultraviolet spectropolarimetry of hot supergiants // Astrophys. J.—1991.—382, N 2.—P. L85—L87.
Thomson R. C. et al. Internal structure and polarization of the optical jet of the  quasar 3C  273 // Nature.—1993.—365, N 6442.—P. 133—135.
Webb W. et al. The wavelength dependence of polarization of active galaxies and quasars // Astrophys. J.— 1993.— 419, N 2.— p. 494—514.
Whittet D. C. B. et al. Ultraviolet interstellar polarization observed with the Hubble Space Telescope // First Symposium on the Infrared Cirrus and Diffuse Interstellar Clouds. — 1994.— P. 88—90.
Wolff M. J. et al. Ultraviolet interstellar linear polarization. I. Applicability of current dust grain model.// Astrophys. J.— 1993.— 403, N 2.— P. 722—735.
Wolinski K. G. The ultraviolet polarization of X-ray binary systems observed with the Hubble Space Telescope // P ASP.—1994.— 106, N 703.—P. 1019.
Wolinski K. G. et al. The polarization of X-ray binaries in the ultraviolet. I. Cygnus XR-1, 4U 0900-40, and 4U 1700-37 // Astrophys. J.—1996.—457.—P. 859—867.

Woodgate B. E. et al. The ultraviolet spectrometer and polarimeter on the Solar Maximum Mission // Solar Phys.—1980.—65, N 1.—P. 73—90.