美国宇航局的下一代系外行星成像技术推进了对外星生命的搜索

罗马太空望远镜的日冕仪已经通过了关键测试，为系外行星的开创性观测奠定了基础，并有助于寻找地球以外的生命。

美国宇航局的罗马太空望远镜的日冕仪旨在通过阻挡恒星光来观察遥远的系外行星，已经通过了必要的测试，标志着太空观测技术和寻找外星生命的重大进步。

一种用于观察太阳系外行星的尖端工具在2027年作为该机构罗马太空望远镜的一部分发射之前已经通过了两项关键测试。

美国宇航局南希·格雷斯·罗曼太空望远镜上的日冕仪将展示新技术，这些新技术可以大大增加科学家可以直接观测的太阳系外行星（系外行星）的数量。它由该机构位于南加州的喷气推进实验室设计和建造，最近在发射前通过了一系列关键测试。这包括测试，以确保仪器的电气元件不会干扰天文台其余部分的电气元件，反之亦然。

关键测试和冠状图仪技术

“这是建造航天器仪器的一个如此重要和令人伤脑筋的阶段，测试一切是否按预期工作，”JPL罗马日冕仪副项目经理Feng Zhao说。“但是我们有一个了不起的团队来制造这个东西，它以优异的成绩通过了电气元件测试。

日冕仪阻挡了来自明亮宇宙物体（如恒星）的光线，以便科学家可以观察附近的物体，否则这些物体会被眩光隐藏。（想想汽车的遮阳板。行星反射或发出的光携带有关行星大气中化学物质的信息和其他潜在的宜居迹象，因此日冕仪可能是寻找太阳系以外生命的关键工具。

系外行星观测的进展

但是，如果科学家试图在另一个太阳系中获取一颗类似地球的行星的图像（与我们的太阳相似的恒星的大小相同，距离相同），他们将无法在恒星的眩光中看到这颗行星，即使使用最好的日冕仪和最强大的望远镜。

罗马冠冕图旨在改变这种范式。仪器的创新应该可以看到与木星相似的行星的大小和与恒星的距离。Coronagraph团队预计，这些进展将有助于实现未来天文台观测更多类地行星的飞跃。

作为一项技术演示，罗马冠冕仪的主要目标是测试以前从未在太空中飞行过的技术。具体来说，它将测试复杂的遮光功能，这些功能至少比目前可用的功能好 10 倍。科学家们希望进一步提高其性能，以观察可能产生新科学发现的具有挑战性的目标。

克服空间观测中的挑战

即使日冕仪阻挡了恒星的光线，一颗行星仍然会非常微弱，可能需要整整一个月的观测才能获得遥远世界的良好照片。为了进行这些观察，仪器的相机可以检测单个光子或单个光粒子，使其比以前的日冕仪灵敏得多。

这就是最近的测试至关重要的原因之一：向航天器组件发送电力的电流可以产生微弱的电信号，模仿日冕仪敏感相机中的光 – 这种效应被称为电磁干扰。与此同时，来自Coronagraph的信号同样可以扰乱Roman的其他仪器。

该任务需要确保当望远镜在距离地球100万英里（约150万公里）的孤立、电磁安静的环境中运行时，两者都不会发生。因此，一组工程师将完全组装好的仪器放入JPL的一个特殊的隔离电磁静音室中，并将其开到全功率。

他们测量了仪器的电磁输出，以确保它低于在Roman上运行所需的水平。该团队使用注入夹、变压器和天线来产生类似于望远镜其余部分产生的电干扰和无线电波。然后，他们测量了仪器的性能，寻找相机图像中的过多噪声以及光学机制的其他不需要的响应。

“我们用天线产生的电场与计算机屏幕产生的电场强度大致相同，”JPL的Roman Coronagraph电气系统工程师Clement Gaidon说。“考虑到所有因素，这是一个相当良性的水平，但我们有非常敏感的硬件。总体而言，该仪器在穿越电磁波方面做得非常出色。并感谢团队在创纪录的时间内完成这次测试活动！

罗马太空望远镜的广泛使命

从Coronagraph技术演示中吸取的经验教训将与罗马太空望远镜的主要任务分开，其中包括多个科学目标。该任务的主要工具是宽视场仪器，旨在生成一些有史以来从太空拍摄的宇宙中最大的图像。这些图像将使罗曼能够对恒星、行星和星系等宇宙物体进行开创性的调查，并研究宇宙中物质的大规模分布。

例如，通过重复拍摄银河系中心的图像 – 就像多年延时电影一样 – 宽视场仪器将发现数以万计的新系外行星。（这次行星调查将与日冕仪的观测分开）。

罗曼还将制作宇宙的3D地图，以探索星系是如何形成的，以及为什么宇宙的膨胀正在加速，测量天文学家所谓的“暗物质”和“暗能量”的影响。凭借这些广泛的能力，罗曼将帮助回答有关我们宇宙大小特征的问题。

关于使命的更多信息

南希·格雷斯·罗曼太空望远镜由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心管理，由南加州的喷气推进实验室和加州理工学院/IPAC、巴尔的摩太空望远镜科学研究所以及由来自不同研究机构的科学家组成的科学团队参与。主要的工业合作伙伴是位于科罗拉多州博尔德的Ball Aerospace & Technologies Corp.;佛罗里达州墨尔本的L3Harris Technologies;以及位于加利福尼亚州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。

罗马日冕仪仪器是由JPL设计并建造的，JPL为NASA管理该仪器。欧洲航天局（ESA）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、法国国家空间研究中心（CNES）和德国马克斯·普朗克天文学研究所（Max Planck Institute for Astronomy）也做出了贡献。加州理工学院位于加利福尼亚州帕萨迪纳市，为美国宇航局管理喷气推进实验室。加州理工学院/IPAC的罗马科学支持中心与JPL合作，为日冕仪进行数据管理并生成仪器的命令。