WFIRST太空望远镜“恒星眼镜”将帮助研究系外行星

2019年09月26日 13:21 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

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(WFIRST)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,以便使任何绕其运行的行星都可见。

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我们发现的大多数系外行星都围绕恒星运行。这使它们很难研究,因为它们比它们的母星暗得多,导致它们迷失在眩光中,并且很难用望远镜进行直接地观测。

一种避免这种情况的方法是通过日冕仪。第一个日冕仪是法国天文学家Bernard Lyot于1931年发明的,目的是研究太阳大气的最外层或日冕。通常,只有在日全食期间才能看到日冕。由于日冕是有关太阳的结构、成分和动力学的重要信息来源,因此Lyot提出了一种方法,可以使用不透明的圆盘挡住太阳的光线,根据需要创建自己的人工日食,因此日冕变得可见。

这本质上就是WFIRST的“恒星眼镜”所做的。根据WFIRST项目科学家Jason Rhodes的说法,目标是将入射的恒星光线减少十亿分之一,同时允许系外行星发出的微弱光线通过。这将使科学家能够直接从较大的系外行星捕获图像和光谱,以了解有关其组成和大气的更多信息。

Rhodes说道:“借助WFIRST,我们将能够获得这些大型行星的图像和光谱,目的是证明将在未来的任务中使用的技术–最终查看表面可能有液态水或像我们星球一个有生命迹象的小型岩石行星。”

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WFIRST日冕仪不会是第一个进入太空的此类望远镜。哈勃太空望远镜的复杂度要低得多,而即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜则更为先进,但不会具备WFIRST的星光抑制功能。

Rhodes表示:“ WFIRST的功率应该比任何其他日冕仪都要强大两到三个数量级。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。”新的日冕仪通过一系列复杂的圆盘和光学挡块与两个安装在活塞式致动器上的两个柔性镜一起工作。这些可以实时改变反射镜的形状,以弥补望远镜光学系统中的任何缺陷。同时,光学掩膜通过衍射降低了入射的星光-本质上是由于波彼此干扰,使星光本身会阻挡。

这极大地减少了星光,同时有助于捕获高分辨率的系外行星图像。这种“主动波前控制”可能会导致日冕仪的功能比以前的技术高100到1000倍。

WFIRST日冕仪通过设计审查后,科学家将继续构建其实际的任务硬件。该太空望远镜将于2020年中期开始运行。

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