我國成功開展激光導(dǎo)星聯(lián)合外場實驗

日前，中科院國家天文臺聯(lián)合理化所、光電所與三十米望遠鏡（TMT）項目總部專家一起，在國家天文臺興隆觀測站成功進行了系列激光導(dǎo)星聯(lián)合外場實驗。

所謂激光導(dǎo)星，是指利用激光器技術(shù)，發(fā)射準(zhǔn)確的鈉黃光（波長589nm），激發(fā)90～100公里高度的大氣層的鈉層，所產(chǎn)生的人造“星像”或“信標(biāo)”。基于激光導(dǎo)星，配備自適應(yīng)（AO）光學(xué)系統(tǒng)的望遠鏡，可以校正大氣對原始星像的擾動，使得地基大型光學(xué)—紅外望遠鏡對天體目標(biāo)的觀測達到口徑衍射極限空間分辨率。

此次實驗，重在檢驗中科院理化所自主研發(fā)的全固態(tài)激光鈉信標(biāo)激光器原理樣機的物理性能指標(biāo)，能否滿足下一代巨型望遠鏡TMT的多層共軛自適應(yīng)光學(xué)（MCAO）系統(tǒng)的使用要求。

為了達到實驗?zāi)康模瑖姨煳呐_會同理化所、光電所和TMT項目總體部專家，自2010年起組成了聯(lián)合實驗組，開展了多年分工協(xié)作。此次在興隆進行的實驗，是對鈉激光器原理樣機性能能否滿足TMT30多項技術(shù)指標(biāo)要求的全面檢驗，諸多國內(nèi)外專家都十分期待實驗結(jié)果。

據(jù)了解，研制多套鈉信標(biāo)激光器及激光導(dǎo)星發(fā)射裝置，并產(chǎn)生激光導(dǎo)星星群，是國家天文臺參與TMT國際天文臺建設(shè)（2014～2024）實物貢獻的兩項重要研發(fā)任務(wù)，是TMT/MCAO系統(tǒng)功能實現(xiàn)的關(guān)鍵，將有助于TMT實現(xiàn)在寬視場范圍，改正大氣擾動影響，達到30米口徑衍射極限分辨率。相較于哈勃空間望遠鏡，TMT的空間分辨率將提高10倍以上。基于激光導(dǎo)星群的自適應(yīng)光學(xué)，是今后大型光學(xué)—紅外天文望遠鏡技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

中國科學(xué)院國家天文臺副臺長薛隨建在其個人微博上發(fā)布一張照片。照片中，一束激光從地面直射入天空。據(jù)悉，這是由中科院光電所設(shè)計制造的TMT激光導(dǎo)星系統(tǒng)進行試驗的畫面。