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WFIRST太空望远镜“恒星眼镜”将帮助研究系外行星

2019-11-02 16:52:42
[摘要] 随着先进的日冕仪或“恒星眼镜”通过初步设计审查,nasa下一代广域红外探测望远镜的主要组成部分达到了一个重要的里程碑。作为该望远镜系外行星普查任务的重要组成部分,其目的是阻挡恒星的光线,以便使任何绕其

随着先进的日冕仪或“恒星眼镜”通过初步设计审查,美国宇航局下一代广域红外探测望远镜(wfirst)的主要部件已经达到了一个重要的里程碑。作为望远镜太阳系外行星探测任务的一个重要部分,它的目的是阻挡恒星发出的光,以便能看到围绕它运行的任何行星。

我们发现大多数系外行星都是轨道恒星。这使得它们很难研究,因为它们比它们的母星暗得多,导致它们在眩光中消失,难以用望远镜直接观察。

避免这种情况的一种方法是通过冠状动脉造影。法国天文学家伯纳德·莱特于1931年发明了第一台日冕仪,用于研究太阳大气或日冕的最外层。通常,日冕只能在日全食期间看到。由于日冕是关于太阳结构、组成和动力学的重要信息来源,lyot提出了一种方法,可以使用不透明圆盘阻挡太阳光,并根据需要产生自己的人造日蚀,因此日冕变得可见。

这基本上就是wfirst的“恒星眼镜”所做的。根据wfirst项目科学家jason rhodes的说法,目标是将来自恒星的入射光减少十亿分之一,同时允许来自系外行星的微弱光通过。这将使科学家能够直接从较大的系外行星捕捉图像和光谱,以了解更多关于它们的组成和大气的信息。

罗兹说:“有了wfirst,我们将能够获得这些大行星的图像和光谱,以证明这项技术将用于未来的任务——最终看看表面上是否有液态水,或者像我们的星球一样有生命迹象的小岩石行星。”

第一台日冕仪不会是第一台进入太空的同类望远镜。哈勃太空望远镜的复杂性要低得多,虽然即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜更先进,但它不会具备wfirst的星光抑制功能。

罗兹说:“wfirst应该比任何其他冠状动脉成像仪都强两到三个数量级。即使只是技术演示,也应该有机会获得一些真正引人注目的科学。”这种新型日冕仪通过一系列复杂的圆盘和光阑与安装在活塞致动器上的两个柔性反射镜一起工作。这些可以实时改变反射器的形状,以弥补望远镜光学系统的任何缺陷。与此同时,光学掩模通过衍射减少入射的星光——本质上是因为波相互干扰,导致星光本身被阻挡。

这大大减少了星光,有助于捕捉太阳系外行星的高分辨率图像。这种“主动波前控制”可能导致日冕仪的功能比以前的技术高100到1000倍。

在第一台日冕仪通过设计审查后,科学家们将继续建造它的实际任务硬件。太空望远镜将于2020年年中开始运行。

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