哈勃空間望遠鏡是光學望遠鏡的代表作

研究人員對可變形反射鏡進行控制，糾正扭曲的圖像

　　據(jù)國外媒體報道，美國宇航局埃姆斯研究中心的科學家在加州莫菲特場測試未來太空望遠鏡的光學系統(tǒng)，這套具有革命性的光學探測裝置不僅可以發(fā)現(xiàn)類似地球這樣的系外行星，甚至可以對它們“直接成像”，這項新技術被稱為“誘導相振幅變跡法”。自2003年以來，美國宇航局就開始對未來光學望遠鏡觀測技術進行概念證明和原型技術測試，研究人員認為該技術是未來主力望遠鏡陣強有力的競爭者。

　　系外行星“直接成像”空間觀測系統(tǒng)將在2020年發(fā)射升空，可選擇遮擋來自恒星的衍射光線，有了這項技術我們可以在發(fā)現(xiàn)處于恒星周圍可居住帶上的系外行星，并第一時間對它進行成像。今天的天文學家主要通過“凌日法”來探測系外行星的存在，這種方法可以確定目標行星與中央恒星間的距離、軌道周期以及行星大小等參數(shù)，目前這種方法被應用于美國宇航局的“開普勒”系外行星探測器上，該空間望遠鏡自2009年發(fā)射升空以來發(fā)現(xiàn)了多個運行在恒星可居住帶上的行星世界。

　　對系外行星進行“拍照”的難度在于如何解決恒星光芒導致的衍射和眩光，否則系外行星只會被恒星的光線所“淹沒”?！罢T導相振幅變跡法”觀測技術有別于系外生命標志物等觀測技術，后者側重于尋找代表宇宙生命存在的示蹤分子，比如氧氣和液態(tài)水等。依靠“誘導相振幅變跡法”打造空間望遠鏡使用兩個專用的非球面反射鏡，可對星光以及日地系統(tǒng)周圍的雜光具有明顯的減弱效果，而伸縮式光學具有一些缺陷性，比如畸變，會導致圖像的不清晰。對于可改變形狀進行光學校正的反射鏡，稱為可變形反射鏡，科學家希望對可變形反射鏡的波前控制系統(tǒng)進行糾正，以克服這些缺陷。

　　對此，馬薩諸塞州波士頓微型機械公司研制新型鏡面可通過控制誤差補償對鏡面形狀進行控制，該技術足以允許對地球大小的行星直接成像。圖2顯示了對可變形反射鏡的控制，研究人員通過改變鏡面形狀來糾正扭曲。埃姆斯中心的科學家認為最初的研制環(huán)境并不是真空，而一旦“誘導相振幅變跡法”觀測技術應用于空間望遠鏡，那就需要在真空平臺上進行測試。

　　美國國家科學院進行的調查顯示，新一代的廣域紅外巡天望遠鏡將是未來尋找系外行星的主力觀測平臺，科學家可以根據(jù)該平臺進行修改，研制出可對系外行星直接成像的空間望遠鏡。美國宇航局去年通過的一項望遠鏡項目包括了兩具2.4米徑的天體物理觀測望遠鏡，如果這些望遠鏡中的一具被修改成廣域紅外觀測平臺，那么新型望遠鏡體積將更大，足以對系外行星進行探測。NASA也具備發(fā)射(超)大型空間望遠鏡的能力，在2030年代，可完成對太陽系附近數(shù)百個恒星系統(tǒng)的詳細觀測，基本上查清這些天體系統(tǒng)中的可居住行星。