A Far-Infrared Spectro-Spatial Space Interferometer: Instrument Simulator and Testbed Implementation

این پایان نامه جنبه های فیزیک و محاسباتی یک شبیه ساز انتها به انتها را برای پیش بینی عملکرد تداخل سنج مادون قرمز دور مبتنی بر فضا شرح می دهد. پایان نامه حاضر همچنین شامل قابلیت های علمی و ابزاری پیشرفته می باشد. دومی گام بلندپروازانه بعدی است که جامعه اخترفیزیکی مادون قرمز دور باید برای بهبود نتایج جدیدترین و جدیدترین تلسکوپ‌های فضایی در این منطقه طول موج بردارد. این پایان نامه الزامات مربوط به چنین ماموریتی را تشریح می کند و امیدوارکننده ترین تکنیک را برای گرفتن بیشتر اطلاعات اخترفیزیکی با ترکیب طیف سنجی با تداخل سنج فضایی توصیف می کند. شبیه‌سازی چنین سیستمی بسیار پیچیده است و نیازمند تبدیل‌های فوریه متعددی است که هرکدام تابع غیرایده‌آلی‌های ابزار و تکنیک‌های بهینه‌سازی مناسب هستند. به عنوان یک نتیجه، این پایان نامه نمونه ای از عملکرد اساسی قابل دستیابی با چنین ابزاری را هنگام هدف قرار دادن یک منطقه تشکیل ستاره جوان ارائه می دهد.

This thesis describes the physics and computational aspects of an end-to-end simulator to predict the performance of a Space-based Far Infrared Interferometer. The present thesis also includes, the science capabilities and instrumental state-of-the art. The latter is the ambitious next step which the Far-Infrared Astrophysical community needs to take to improve in anyway on the results of the most recent and current space telescopes in this wavelength region. This thesis outlines the requirements involved in such a mission and describes the most promising technique to capture most of the astrophysical information by combining spectroscopy to spatial interferometer. The simulation of such a system is extremely complex requiring multiple Fourier transforms each of which is subject to instrument non-idealities and appropriate optimization techniques. As a conclusion, the thesis provides an example of the basic performance achievable with such an instrument when targeting a young star formation region.