本報訊 近期，中國科學(xué)院國家天文臺南京天文光學(xué)技術(shù)研究所系外行星探測和高分辨率成像研究組，在空間“超高”對比度成像技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展：首次提出了一種在大面積工作區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生超高對比度成像技術(shù)方案。該結(jié)果于11月18日發(fā)表于《天體物理學(xué)報》。
尋找另一個存在生命的星球是人類有史以來一直追求的夢想。這需要探測圍繞太陽光譜型恒星宜居帶內(nèi)地球質(zhì)量的行星系統(tǒng)，通過光譜研究該類行星大氣成分，以確定其上是否存在生命特征信號，從而最終解答“人類在宇宙中是否孤獨(dú)”這一基本科學(xué)問題。
其挑戰(zhàn)在于直接探測來自類地行星的光子信號，需要解決來自望遠(yuǎn)鏡衍射產(chǎn)生的光子噪聲以及由光學(xué)元件等不理想表面介入波像差產(chǎn)生的散斑噪聲，以最終達(dá)到10-10（百億倍）成像對比度。國際團(tuán)隊(duì)多采用可變形鏡（DM）對上述波像差進(jìn)行校正。但受到DM有效單元數(shù)限制，其高對比度成像暗區(qū)面積非常小，這將導(dǎo)致未來空間類地行星成像探測效率較低。
采用星冕儀結(jié)合液晶空間光調(diào)制器（SLM）波像差校正，可獲得與采用DM相當(dāng)?shù)某上駥Ρ榷龋?0-10），而成像區(qū)域超過國際其他團(tuán)隊(duì)，這將有望極大提高系外行星空間成像探測效率。
下一步，項(xiàng)目組將對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，有效壓縮現(xiàn)有系統(tǒng)的體積，并將整套系統(tǒng)放置于真空罐中，進(jìn)一步將成像對比度提高一個量級。這將為下一步搭載空間天文望遠(yuǎn)鏡開展系外類地/類木冷行星的天文成像探測和大氣光譜特征研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)。（晉楠）
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