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微型卫星可以成为下一代大型太空望远镜的“制导星”
2019-02-24
  [据每日航天新闻网2019年1月7日报道]在未来的几十年里,大型分段太空望远镜可能会发射升空,更近距离地观测遥远的系外行星及其大气层。麻省理工学院的研究人员表示,为了保持这些巨型望远镜的稳定,微型卫星可以跟在后面,充当“制导星”,通过将激光对准望远镜来校准这个系统,从而产生更好、更精确的图像。

    在太阳系之外有超过3900颗被确认的行星。它们中的大多数被探测到是因为它们的“凌日现象”——例如一颗行星越过它的恒星,瞬间挡住了它的光线。星光的减弱可以告诉天文学家行星的大小和它与恒星的距离。但是,要想更多地了解这个星球,包括它是否含有氧气、水和其他生命迹象,需要强大得多的工具。理想情况下,这些望远镜应该是太空中更大的望远镜,就像最大的地面天文台那样宽的聚光镜。NASA的工程师们正在为下一代太空望远镜进行设计,包括带有多个小镜子的“分段”望远镜,一旦发射到太空,这些小镜子就可以组装或展开,形成一个非常大的望远镜。

    NASA即将推出的“詹姆斯·韦伯”太空望远镜就是一个分段望远镜,直径6.5米,由18个六角形镜面组成。下一代太空望远镜预计最大直径可达15米,由100多个镜面组成。分段太空望远镜面临的一个挑战是如何保持镜段稳定,并共同指向系外行星系统。这类望远镜将配备日冕仪——一种足够灵敏的仪器,能够区分恒星发出的光和轨道行星发出的弱得多的光。但是,望远镜任何一个部件的最微小的变化都可能会打乱日冕仪的测量结果,扰乱对氧气、水或其他行星特征的测量。

    现在麻省理工学院的工程师建议,配备了简单激光器的微型卫星能够以一定距离伴飞大型太空望远镜,为其充当“制导星”,在望远镜附近提供稳定的、明亮的光线,使望远镜能够将其作为太空中的一个参考点来保持自己的稳定。发表在《天文学杂志》上的论文中,研究人员展示了这种激光制导星的设计在现有技术下是可行的。研究人员表示,使用微型卫星发出的激光来稳定太空望远镜系统,可以放宽对大型分段太空望远镜精度的要求,并允许更灵活的望远镜设计,这也是降低大型分段太空望远镜成本的一种方法。(中国航天系统科学与工程研究院  李虹琳)

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