中国科学家空间超高对比度成像技术获进展

本报讯 近期，中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所系外行星探测和高分辨率成像研究组，在空间“超高”对比度成像技术领域取得了突破性进展：首次提出了一种在大面积工作区域内产生超高对比度成像技术方案。该结果于11月18日发表于《天体物理学报》。

寻找另一个存在生命的星球是人类有史以来一直追求的梦想。这需要探测围绕太阳光谱型恒星宜居带内地球质量的行星系统，通过光谱研究该类行星大气成分，以确定其上是否存在生命特征信号，从而最终解答“人类在宇宙中是否孤独”这一基本科学问题。

其挑战在于直接探测来自类地行星的光子信号，需要解决来自望远镜衍射产生的光子噪声以及由光学元件等不理想表面介入波像差产生的散斑噪声，以最终达到10-10（百亿倍）成像对比度。国际团队多采用可变形镜（DM）对上述波像差进行校正。但受到DM有效单元数限制，其高对比度成像暗区面积非常小，这将导致未来空间类地行星成像探测效率较低。

采用星冕仪结合液晶空间光调制器（SLM）波像差校正，可获得与采用DM相当的成像对比度（10-10），而成像区域超过国际其他团队，这将有望极大提高系外行星空间成像探测效率。

下一步，项目组将对现有实验系统进行优化升级，有效压缩现有系统的体积，并将整套系统放置于真空罐中，进一步将成像对比度提高一个量级。这将为下一步搭载空间天文望远镜开展系外类地/类木冷行星的天文成像探测和大气光谱特征研究奠定技术基础。（晋楠）

《中国科学报》 (2016-11-24 第1版 要闻)