Berdyugina, S.V. and Kuhn, J.R. and Langlois, M. and Moretto, G. and Krissansen-Totton, J. and Catling, D and Grenfell, J L and Santi-Temkiv, T. and Finster, K. and Tarter, J. and Marchis, F. and Hargitai, Hendrik and Apai, D. (2018) Exo-Life Finder (ELF) Telescope: new strategies for direct detection of exoplanet biosignatures and technosignatures. In: Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 10700, 107004I. SPIE. Ground-based and Airborne Telescopes VII, 2018-06-10 - 2018-06-15, Austin, Texas; USA. doi: 10.1117/12.2313781.
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Abstract
The Exo-Life Finder (ELF) will be an optical system with the resolving power of a ≥20m telescope optimized for characterizing exoplanets and detecting exolife. It will allow for direct detection of Earth-size planets in commonly-considered water-based habitable zones (WHZ) of nearby stars and for generic exolife studies. Here we discuss capabilities of the ELF to detect biosignatures and technosignatures in exoplanetary atmospheres and on their surfaces in the visual and near infrared. We evaluate sensitivity limits for mid- and low-resolution spectral, photometric and polarimetric measurements, analyzed using atmosphere models and light-curve inversions. In particular, we model and estimate integration times required to detect O2, O3, CO2, CH4, H2O and other biosignature gases and habitability markers. Disequilibrium biosignature pairs such as O2+CH4 or CO2+CH4–CO are also explored. Photosynthetic and non-photosynthetic pigments are other important biosignatures that ELF will search for in atmospheres and on resolved surfaces of exoplanets, in the form of bioaerosols and colonies of organisms. Finally, possible artificial structures on exoplanet surfaces and in near-exoplanet space can be detected. Practical instrument requirements are formulated for detecting these spectral and structural biosignatures and technosignatures. It is imperative that such a study is applied first to characterize the nearest exoplanet Proxima b, then to search for exo-Earths in the Alpha Cen A and B system and other near-Sun stars, and finally to explore larger exoplanets around more distant stars.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/123526/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Exo-Life Finder (ELF) Telescope: new strategies for direct detection of exoplanet biosignatures and technosignatures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 10700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1117/12.2313781 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | 107004I | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | SPIE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series Name: | Proceedings of SPIE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Extremely large telescopes, exoplanets, exolife, biosignatures, technosignatures, Exo-Life Finder (ELF) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Title: | Ground-based and Airborne Telescopes VII | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Location: | Austin, Texas; USA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Start Date: | 10 June 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event End Date: | 15 June 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organizer: | SPIE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Projekt COROT Beteiligung (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Planetary Research > Extrasolar Planets and Atmospheres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Schubert, Renate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 22 Nov 2018 09:36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 24 Apr 2024 20:27 |
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