Optical performance of the New Worlds Occulter

Jonathan W. Arenberg; Amy S. Lo; Tiffany M. Glassman; Webster Cash

doi:10.1016/j.crhy.2007.03.005

Optical performance of the New Worlds Occulter
[Performance optique de l'occulteur du NWO]

Jonathan W. Arenberg ¹ ; Amy S. Lo ¹ ; Tiffany M. Glassman ¹ ; Webster Cash ²

¹ Northrop Grumman Space Technology, One Space Park Drive, Redondo Beach, CA 90278, USA
² University of Colorado, Department of Astronomy, Boulder, CO 80309, USA

Comptes Rendus. Physique, Volume 8 (2007) no. 3-4, pp. 438-447.

Résumé
Abstract

Le projet présenté, New Worlds Observer (NWO) est une mission à deux vaisseaux spatiaux capable de détecter et de caractériser les exoplanètes et les systèmes planétaires. NWO se compose d'un écran opaque externe (occulteur) et d'un télescope classique volant en tandem. L'occulteur doit avoir une forme et une taille particulières, alors que le télescope n'a besoin d'aucune modification spéciale, si ce n'est que de convenir à des observations astrophysiques de haute qualité. L'occulteur, en forme de pétales, réalise une zone d'ombre de haute suppression du flux stellaire, suffisamment étendue pour y loger le télescope. Cet article rend compte des performances optiques de la nouvelle conception d'occulteurs pour NWO et présente deux nouveaux aspects de ses performances optiques qui augmentent la détectabilité des exoplanètes ainsi qu'une brève discussion de la faisabilité et des tolérances de réalisation de l'occulteur. Nous montrons qu'il est toujours possible de définir une forme d'écran adapté à un ensemble d'objectifs scientifiques et prouvons que NWO est un concept viable de mission pour l'étude des exoplanètes.

The New Worlds Observer (NWO) is a multiple spacecraft mission that is capable of detecting and characterizing extra-solar planets and planetary systems. NWO consists of an external occulter and a generic space telescope, flying in tandem. The external occulter has specific requirements on its shape and size, while the telescope needs no special modification beyond that required to do high-quality astrophysical observations. The occulter is a petal-shaped, opaque screen that creates a high-suppression shadow large enough to accommodate the telescope. This article reports on the optical performance of the novel New Worlds occulter design. It also introduces two new aspects of its optical performance which enhance the detectability of extra-solar planets. We also include a brief discussion of the buildability and the tolerances of the occulter. It is also shown that an occulter design can be found for any set of science requirements. We show that NWO is a viable mission concept for the study of extra-solar planets.

Publié le : 2007-04-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2007.03.005

Keywords: Occulter, Exoplanet detection, New Worlds Observer, Tolerancing, Contrast ratio, Inner working angle
Mot clés : Occulteur, Détection des exoplanètes, New Worlds Observer, Tolérance, Rapport de contrast

Affiliations des auteurs :

Jonathan W. Arenberg ¹ ; Amy S. Lo ¹ ; Tiffany M. Glassman ¹ ; Webster Cash ²

¹ Northrop Grumman Space Technology, One Space Park Drive, Redondo Beach, CA 90278, USA
² University of Colorado, Department of Astronomy, Boulder, CO 80309, USA

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Jonathan W. Arenberg; Amy S. Lo; Tiffany M. Glassman; Webster Cash. Optical performance of the New Worlds Occulter. Comptes Rendus. Physique, Volume 8 (2007) no. 3-4, pp. 438-447. doi : 10.1016/j.crhy.2007.03.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2007.03.005/

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