大口径地基望远镜的“视力矫正手术”
2016/6/4 中科院之声

     如何让大口径地基望远镜摆脱大气湍流的影响恢复正常的观测能力?中国科学家最近给大口径地基望远镜开展了一次“视力矫正手术”,通过赋予光电望远镜的“眼角膜”(望远镜的次镜)每秒500次的自我调整能力,实时补偿成像过程中的各种像差,使望远镜摆脱近视,恢复接近衍射极限的分辨能力。

     据悉,中国科学院光电技术研究所饶长辉研究员带领团队研制出国内首块73单元变形次镜,并与1.8米望远镜对接,于2016年5月11日首次获取天文目标的高分辨率图像,标志着我国自适应光学技术取得重大突破。

     饶长辉介绍说,大口径地基望远镜受到大气湍流引入的波前像差影响,分辨能力与20厘米口径的小望远镜相当。传统的自适应光学技术好比给望远镜配了一副眼镜,用于抵消波前像差的影响(图1所示)。与之相比,基于变形次镜的自适应光学望远镜技术则直接给望远镜来了一场“视力矫正手术”,通过望远镜本身的部件(次镜)来抵消波前像差,无需再“佩戴眼镜”(图2所示)。

     图3分别展示了5月11日自适应光学望远镜对恒星HIP102488的J波段开环和闭环观测图像。系统闭环工作时,恒星图像的分辨率达到1.7倍衍射极限。

     据悉,该试验系统的成功闭环观测,标志着我国基于变形次镜的自适应光学望远镜技术取得重大突破,有望简化大口径地基望远镜的结构,提升望远镜探测能力,促进天文学研究迈向更加暗弱的星体。

    

     图1 传统光电望远镜及其自适应光学系统

    

     图2 基于变形次镜的自适应光学望远镜

    

     图3 恒星 HIP102488 的 J 波段成像观测结果,左图为开环图像,右图为闭环图像

     来源:中国科学院光电技术研究所

    

    


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