NASA研製花朵型太空遮光罩助拍攝系外行星

這朵太空中盛開的“花朵”，可不是用來裝飾的。近日，據英國《每日郵報》3月25日報道，這實際上是美國宇航局正在嘗試開發的一種最新設備，宇航局希望這一設備能夠對那些可能存在生命的遙遠行星進行成像。這台設備看似盛開花瓣的部分可以遮擋星光，從而讓望遠鏡能夠對圍繞其運行的微小行星體進行成像。專家們希望這項進展將革新我們對於系外行星的理解。

美國宇航局正在測試中的一個“花瓣”原型

　

完全展開，這將是一台巨型太空遮光器

整個“花瓣”結構基於一箇中心部件構建，並設有很多微型噴管用於調節姿態

天文學家們早在15年前便已經開始採用一些間接的手段搜尋系外行星，但要想真正拍攝這樣一顆行星已經被證明是極端困難的。研究人員們表示要想從比其亮度高出數十億倍的恆星周圍找到那顆闇弱的行星光點就像是從稻草堆裏找一根針。而如果我們所要找的目標是像地球這樣小型的岩石質行星時，情況就更是如此。

　

為了達成這項目標，科學家們正在開發可以阻擋明亮的恆星光芒的設備，但與此同時要保留並暴露出其身旁所要拍攝的行星體的微光。這項技術被稱作“星光阻滯”。 

正是為了實現這樣一個目標，工程師們正在建造一朵巨大的“空間太陽花”——一台星光遮蔽器。這台特殊的設備投入使用時將於空間望遠鏡協同工作。它可以非常精確地將自己定位於望遠鏡與所觀測的目標天體之間，從而遮擋來自恆星的星光，使其無法對空間望遠鏡的觀測構成影響。

當星光被遮擋之後，圍繞恆星運行的行星的闇弱光芒才會顯露出來。使用這項技術，天文學家們將有望實際拍攝到系外行星的圖像，這將提供有關這些天體上是否存在生命的關鍵線索。而這項設計中所採用的花瓣形狀也正是其如此高效的原因之一。

“向日葵的廕庇”之所以有如此功效，獨特的花瓣形設計是其中的奧秘之一。美國宇航局噴氣推進實驗室的斯圖爾特·沙克蘭(Stuart Shaklan)博士是這項星光遮蔽計劃的首席工程師，他説：“花瓣的形狀，當你從遠處觀察，將會構成一個較為平緩的邊緣，從而避免光線的過度彎折。光線彎折程度的降低就意味着經過我們遮蔽之後的陰影中將會漆黑一片，這樣空間望遠鏡才能拍攝到原本被淹沒在恆星光芒之中的行星體。”

星光遮蔽方案還有一個方面與其他空間設備不同，那就是如前所述，它僅僅是與空間望遠鏡一同構成一整套觀測體系的一個組成部分。沙克蘭表示：“這樣我們可以利用一台此前就已經發射升空的望遠鏡開展觀測活動。這台空間裝置帶有推進器，可以自由移動位置從而遮蔽不同的恆星。”

傑里米·卡斯丁教授(Jeremy Kasdin)是星光遮蔽項目的首席科學家，來自普林斯頓大學。他表示：“我們目前面臨的問題是如何確保所有花瓣都能在太空中準確展開到正確的位置，其精度要達到毫米級。這樣一個項目將讓我們有能力直接對那些地球大小的系外行星進行成像，而這是我們在地面上萬萬做不到的。我們將能夠給人們出示一張上面有一個小點的照片，然後告訴他們説，這是另外一個地球。”