美國國家航空航天局測試下一代系外行星成像技術 _美國

JPL科學家凡妮莎·貝利站在南希·格雷斯·羅曼日冕儀后面，該儀器正在JPL進行測試。日冕儀大約有一架嬰兒三角鋼琴大小，旨在阻擋星光，讓科學家看到太陽系外行星的微弱光線。鳴謝:美國國家航空航天局/JPL加州理工學院
據美國宇航局噴氣推進實驗室：一種觀察太陽系外行星的尖端工具在2027年作為該機構羅馬太空望遠鏡的一部分發射前通過了兩項關鍵測試。
美國國家航空航天局南希·格蕾絲·羅曼太空望遠鏡上的日冕儀將展示新技術，這些技術可能會大大增加科學家可以直接觀測的太陽系外行星（系外行星）的數量。它由該機構在南加州的噴氣推進實驗室設計和制造，最近通過了發射前的一系列關鍵測試。這包括測試以確保儀器的電子組件不會干擾天文臺的其他組件，反之亦然。
JPL羅馬日冕儀項目副經理趙峰說:“這是制造航天器儀器的一個如此重要和令人緊張的階段，測試一切是否按預期進行。” 。“但我們有一個了不起的團隊制造了這個東西，它出色地通過了電子元件測試。”
日冕儀阻擋了明亮的宇宙物體（如恒星）的光線，因此科學家可以觀察到附近的物體，否則這些物體會被強光隱藏。（想想汽車的遮陽板。）行星反射或發射的光攜帶著有關行星大氣中化學物質和其他潛在宜居跡象的信息，因此日冕儀將可能是尋找太陽系以外生命的關鍵工具。
但是，如果科學家試圖獲得另一個太陽系中一顆類地行星的圖像（大小相同，與一顆類似太陽的恒星距離相同），即使使用當今最好的日冕儀和最強大的望遠鏡，他們也無法在恒星的強光下看到這顆行星。

羅馬日冕儀上布滿了無線電波，以測試它對雜散電信號的反應。測試在一個內襯泡沫襯墊的房間內進行，泡沫襯墊可以吸收無線電波，防止它們從墻壁上反彈。鳴謝:美國國家航空航天局/JPL加州理工學院
羅馬冠狀圖旨在改變這一范式。該儀器的創新應該可以看到與木星大小和距離相似的行星。Coronagraph團隊預計這些進步將有助于實現未來天文臺觀測更多類地行星的飛躍。
作為一項技術演示，羅馬日冕儀的主要目標是測試以前從未在太空飛行過的技術。具體來說，它將測試復雜的阻光能力，比目前可用的能力至少好10倍。科學家們希望進一步提高其性能，以觀察可能產生新科學發現的挑戰性目標。
做出成績
即使日冕儀擋住了恒星的光線，行星仍然會異常微弱，可能需要整整一個月的觀察才能獲得遙遠世界的清晰照片。為了進行這些觀測，該儀器的相機檢測單個光子或單個光粒子，使其比以前的日冕儀敏感得多。
這就是最近的測試至關重要的原因之一:向航天器組件供電的電流可以產生微弱的電信號，模擬日冕儀敏感相機中的光線——這種效應被稱為電磁干擾。與此同時，來自日冕儀的信號可能同樣會干擾羅曼的其他儀器。
這項任務需要確保當望遠鏡在距離地球100萬英里（約150萬公里）的隔離電磁安靜環境中運行時，這兩種情況都不會發生。因此，一個工程師團隊將完全組裝好的儀器放在JPL一個特殊的隔離電磁靜音室中，并將其開啟至全功率。
他們測量了儀器的電磁輸出，以確保它低于在羅曼號上運行所需的水平。該團隊使用注入鉗、變壓器和天線產生類似于望遠鏡其余部分將產生的電干擾和無線電波。然后，他們測量了儀器的性能，尋找相機圖像中的過度噪聲和光學機構的其他不想要的響應。
“我們用天線產生的電場和電腦屏幕產生的電場強度差不多，”JPL的羅馬日冕儀電氣系統工程師克萊門特·蓋登說。“總的來說，這是一個相當不錯的水平，但我們的機載硬件非常敏感。總的來說，該儀器在電磁波導航方面表現出色。感謝團隊在創紀錄的時間內完成了此次測試活動！”
開闊的視野
從日冕儀技術演示中吸取的經驗教訓將與羅馬太空望遠鏡的主要任務分開，后者包括多個科學目標。該任務的主要工具是寬視場儀器，旨在生成一些有史以來從太空拍攝的最大的宇宙圖像。這些圖像將使羅曼能夠對恒星、行星和星系等宇宙物體進行開創性的調查，并研究宇宙中物質的大規模分布。
例如，通過重復拍攝銀河系中心的圖像——就像一部多年的延時電影——寬視場儀器將發現數萬顆新的系外行星。（這次行星調查將與日冕儀的觀測分開進行）。
羅曼還將制作宇宙的3D地圖，探索星系是如何形成的，以及為什么宇宙的膨脹速度在加快，測量天文學家所謂的“暗物質”和“暗能量”的影響。憑借這些廣泛的能力，羅曼將幫助回答有關我們宇宙的大小特征的問題。
關于任務的更多信息
南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡由位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心管理，參與單位包括南加州的JPL大學和加州理工學院/IPAC分校、位于巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所以及一個由來自不同研究機構的科學家組成的科學團隊。主要的工業合作伙伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術公司；佛羅里達州墨爾本的L3Harris技術公司；和加州千橡市的Teledyne科學成像公司。
羅馬日冕儀是在JPL設計和制造的，該公司為美國國家航空航天局管理該儀器。歐空局（歐洲航天局）、JAXA（日本宇宙航空研究開發機構）、法國航天局CNES（德國國家空間研究中心）和德國馬克斯·普朗克天文學研究所作出了貢獻。加州理工學院位于加利福尼亞州帕薩迪納市，為美國國家航空航天局管理JPL 。加州理工學院/IPAC分校的羅馬科學支持中心與JPL合作，為日冕儀管理數據并生成儀器命令。