NASA的罗曼望远镜将使用主动日冕仪进行系外行星成像

NASA即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜，计划最早于下月底发射，将携带首个在太空中部署的主动日冕仪。该仪器旨在阻挡大部分恒星的光线，使天文学家能够直接成像围绕其他恒星运行的行星——尤其是那些与我们太阳系中类似的行星。该任务最终可能为未来的望远镜拍摄类地世界的首批图像铺平道路。

该望远镜将通过让研究人员看到比以往更小、更暗、更靠近恒星的行星，从而影响系外行星科学领域。与哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜上使用静态遮挡器的日冕仪不同，罗曼的系统采用主动波前控制。它测量残余星光，并使用两个变形镜来抑制它，每个变形镜都有一个48×48的微型致动器网格，可以将镜面调整小至10皮米——约为氢原子直径的十分之一。与当前基于太空的日冕仪相比，这项技术预计将把对系外行星的灵敏度提高多达1000倍。

这很重要，因为迄今为止拍摄到的几乎所有系外行星都是巨大、年轻且远离其恒星的——与太阳系中的行星完全不同。罗曼可以直接成像一个真正的木星类似物：一颗成熟的巨行星，围绕一颗类似太阳的恒星运行，距离为地球轨道半径的几倍。这样的行星将主要反射其恒星的光，而不是因内部热量而发光。该望远镜的宽视场相机约有3亿像素，还将以类似分辨率拍摄比哈勃最宽曝光大100倍的图像，帮助天文学家研究暗物质、暗能量，并探测约10万颗新的系外行星。

背景：罗曼太空望远镜以NASA首位天文学主任南希·格雷斯·罗曼命名。它将携带一个宽视场相机和日冕仪仪器。日冕仪使用掩模，包括“硅草”——微小的尖刺，用于捕获光子，防止杂散光到达探测器。哈佛大学研究科学家哈维尔·维亚纳的项目被选入罗曼第一年的观测计划，他将这一飞跃比作从“采访少数人”到“进行全球人口普查”。

下一步：该望远镜预计将于下月底发射。一旦运行，它将开始用日冕仪逐个观测恒星系统，旨在直接成像那些过于暗淡而无法看到的系外行星。成功可能证明未来任务拍摄类地行星照片所需的技术，正如首席机械工程师布兰登·克里格所称的“寻找地球2.0的关键垫脚石”。