美国航空航天局正在为太空望远镜新的光学



新技术将在行星看到生命迹象,如氧气和液态水
 
尽管在过去15年中已经发现了数百个行星围绕其他恒星运转的事实,我们仍然不能回答是否有任何这些行星的生命长期存在的问题。然而,新的技术,美国航天局可以通过提供机会观察不仅类似于我们的大小的行星,位于其恒星的潜在的可居住区,也有机会看到生活的这种迹象,如氧气和液态水有所作为。

科学家在美国航空航天局“埃姆斯”在莫菲特场,加利福尼亚州,研究中心,开发新的光学太空望远镜,它不仅能够发现行星类似地球,也给他们拍照。要创建一个名为“直视”这样的照片,新的技术将被用来作为一种技术叫做相感应幅度变迹(PIAA)。切趾的发展始于2003年,在此期间成功地展示理念和技术理念的正确性。研究人员测试样机,该项目应该在即将到来的太空任务,美国航空航天局主办,以获得太阳系外行星的图像来实现。任务本身计划于21世纪20年代。

“通过阻断来自恒星的强光和衍射,我们可以看到这些,如果没有新的技术将被隐藏的行星。由于采用了新的产品,我们首先得到潜在系外行星可居住地带的直接图像“ - 鲁斯兰别利科夫,天体物理学家在美国宇航局和技术团队的领导者埃姆斯从事试验发展日冕说



PIAA系统使用两个专门设计的非球面光学元件来改变光在望远镜的“视力”,使这个光“高对比度”,适用于照片图像。从nasa.gov
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如今,科学家们一般采用间接的方法,其中之一,例如,是“过境法”来探测太阳系外行星。按照测量的调光星当行星它和视线的望远镜的线之间通过。看着星星灯光的变化,科学家们能够确定行星的大小,距离恒星的距离和它的轨道周期。这种方法是目前使用的使命“开普勒”,由美国航天局在2009年推出;其目的是要找到一个潜在的宜居带的行星大小地球类似。

在未来的,但是,对于生活的生物标记物,如氧和液态水在行星类似于地球轨道类似于我们的太阳星的检测中,一种不同的方法将在设计和概念使用。 PIAA有能力“直接可视化”,它指的是实际的照片外行星。在创造这样的图片,恒星的亮度使衍射和反射,灯光环绕地球的困难。为了解决这个问题,该望远镜需要抑制的光分的衍射。

PIAA系统采用专门设计用于将光传感器登记望远镜两片非球面反射镜,一个新的设施​​由他们的高对比度的认可。这种新的高对比度能够抑制衍射并打开明亮的光线从恒星的图像在一个小点,由明星,其中,但是,并不影响由行星发出的光的感知,有效地阻挡了光发射。工具挡住了恒星的光,通常被称为“日冕”;原来他们的目的是锁定太阳的光芒,这样我们就可以看到气体或冠的外壳。 PIAA - 是一种特别强大的类型日冕的,建立在物理学的现代知识的边缘

望远镜光学系统具有微小的缺陷,所谓的差,这会导致图像模糊中的明星。在我们的文明的发展目前的水平是不可能建立一个完全从光学像差免费的,但可以通过分立镜,可以迅速改变它们的形状进行调整。 “这样的镜子被称为变形。他们警告望远镜的潜在变形光学,“ - 说别利科夫。 PIAA日冕或分一整块亮,但是他们能够只显示所要求的地球如果望远镜光学系统的尺寸是完美的,这永远不会发生。



望远镜光学系统具有微小的缺陷称为像差,从而导致图像模糊。从nasa.gov
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变形镜矫正通过其控制系统的波前这些缺陷。 “修复”这个系统的伸缩式光学系统,以日冕不完善的片段无法正常工作。


顶部的照片是由变形镜创建了一个示例。任何失真可以像一面镜子,能够积极改变形状来调整。

与变形反射镜的实验日冕已建成的“埃姆斯”波士顿公司微型机械。它们是正方形测量1通过1厘米,在其中嵌入的32 \ 32细胞筛目大小和致动器1024,分别。它们可以生成在反射镜的任何期望的形状。通过控制可变形反射镜的面的形状,它可以减少像差一个望远镜,以便能够完全捕捉行星地球的大小的照片。

“这些扭曲的镜子使生物多样性的表面,并具有高精确度,那我们甚至无法衡量它,” - 评论别利科夫


每个镜像是一个正方形测量1由1厘米。 32 \ 32的细胞,或1024的致动器,其能够产生任何所需的形状的主要是用网眼尺寸。

尽管该决定是为了进一步提高PIAA,技术准备承担它的使命。有两种不同的意见:一种是专为小型望远镜,另 - 非常大。为了执行任务,2011年9月,美国航空航天局主办,望远镜已经选择了一个小尺寸的系外行星拱环境和一个大型望远镜磁盘管理器(EXCEDE)。

亚利桑那州图森大学的领导,与研究中心“埃姆斯”和洛克希德·马丁公司空间科学最大的望远镜将被发送到了周尘和碎片,以及在居住区域的各大行星的图像地球图像,但这并不适用于行星类似的伙伴关系在地球。

«EXCEDE做了伟大的工作,将是一个伟大的使命的预兆,但刚够拍摄系外行星“ - 介绍别利科夫。要看到类似地球的行星,我们需要一个更大的望远镜。该开发上EXCEDE在日冕中的“埃姆斯”,但工作的团队,还与美国航天局帕萨迪纳喷气推进实验室(JPL),创造搬上了大望远镜可以观察到太阳系外行星一个日冕技术。当前,有两个相互独立的团队正在开发不同类型的技术日冕。

“日冕到日期是在空气中,而不是在真空中。我们的团队在推进这项技术的发展,使其准备好真空试验“ - 评论别利科夫。

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