一種用於觀測太陽系外行星的尖端工具通過了兩項關鍵測試，它將作為美國宇航局羅曼太空望遠鏡的一部分於2027年發射升空。美國國家航空暨太空總署（NASA）南希-格雷斯-羅曼太空望遠鏡上的日冕儀（Coronagraph Instrument）將展示新技術，這些新技術可以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。

該儀器由位於南加州的噴射推進實驗室設計和製造，最近通過了發射前的一系列關鍵測試。其中包括確保儀器的電子元件不會幹擾天文台其他部分的電子元件，反之亦然。

JPL羅曼攝譜儀專案副經理趙峰說：”這是建造太空船儀器的一個重要階段，也是一個令人緊張的階段，要測試一切是否都能按預期運作。但我們有一個了不起的團隊，他們建造了這個東西，它以優異的成績通過了電氣元件測試。”

日冕儀可以阻擋來自恆星等明亮宇宙天體的光線，讓科學家可以觀測到被強光遮蔽的附近天體（類似汽車遮陽板帶來的效果）。行星反射或發射的光線攜帶著有關行星大氣中化學物質的信息以及其他潛在的宜居跡象，因此日冕儀很可能成為尋找太陽系外生命的重要工具。

JPL 科學家凡妮莎-貝利（Vanessa Bailey）站在南希-格蕾絲-羅曼日冕儀（Nancy Grace Roman Coronagraph）後面，該日冕儀正在JPL 進行測試。冕儀的大小與一架嬰兒三角鋼琴差不多，其設計目的是阻擋星光，讓科學家能夠看到太陽系外行星發出的微弱光線。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

但是，如果科學家試圖獲取另一個太陽系（大小相同，距離與太陽類似的恆星的距離相同）中一顆類地行星的圖像，即使使用當今最好的日冕儀和最強大的望遠鏡，他們也無法在恆星的強光下看到這顆行星。

羅曼日冕儀旨在改變這種模式。該儀器的創新之處在於可以觀測到在大小和與恆星的距離上與木星相似的行星。羅曼日冕儀團隊預計，這些進步將有助於在未來的天文台上觀測到更多的類地行星。

作為一項技術演示，羅曼日冕儀的主要目標是測試以前從未在太空中飛行過的技術。具體來說，它將測試比現有技術至少好10 倍的複雜光阻斷能力。科學家希望能進一步提高它的性能，以觀測可能產生新科學發現的挑戰性目標。

對Roman Coronagraph 進行無線電波攻擊測試以測試其對雜散電訊號的反應。測試是在一個內襯有泡沫襯墊的室內進行的，泡沫襯墊可以吸收電波，防止電波從牆壁上反彈。資料來源：NASA/JPL-Caltech

即使在日冕儀阻擋恆星光線的情況下，行星仍然會非常暗淡，可能需要整整一個月的觀測才能獲得遙遠世界的清晰影像。為了進行這些觀測，儀器的照相機檢測單個光子或單個光粒子，這使得它比以前的日冕儀靈敏得多。

這就是最近的測試至關重要的原因之一：向航天器部件供電的電流會產生微弱的電信號，模仿日冕儀敏感相機中的光線–這種效應被稱為電磁幹擾。同時，來自日冕儀的訊號同樣會幹擾羅曼號的其他儀器。

任務需要確保望遠鏡在距離地球100 萬英里（約150 萬公里）的隔離、電磁安靜的環境中運作時，這兩種情況都不會發生。因此，一組工程師將完全組裝好的儀器放入JPL 的一個特殊隔離電磁靜音室中，並將其開足馬力。

他們測量了儀器的電磁輸出，以確保其低於在羅曼號上運行所需的水平。研究小組使用注入鉗、變壓器和天線來產生電幹擾和無線電波，這些幹擾和無線電波與望遠鏡其他部分產生的干擾和無線電波類似。然後，他們測量了儀器的性能，尋找相機影像中是否有過大的噪音，以及光學裝置是否有其他不必要的反應。

“我們用天線產生的電場強度與電腦螢幕產生的電場強度差不多，”JPL 的羅曼-日冕儀電氣系統工程師克萊門特-蓋頓（Clement Gaidon）說。 JPL的羅曼-日冕儀電氣系統工程師克萊門特-蓋頓（Clement Gaidon）說：”從各方面考慮，這都是一個很好的水平，但我們機載的硬體非常敏感。總的來說，儀器在電磁波中的導航工作非常出色。感謝團隊在創紀錄的時間內完成了這次測試活動！”

從日冕儀技術演示中學到的經驗將與羅曼太空望遠鏡的主要任務分開，後者包括多個科學目標。這項任務的主要工具是寬視野儀器，其目的是產生一些有史以來從太空拍攝的最大的宇宙影像。這些影像將使羅曼望遠鏡能夠對恆星、行星和星係等宇宙天體進行開創性的觀測，並研究宇宙中物質的大尺度分佈。

例如，透過反覆拍攝銀河系中心的影像–就像拍攝一部歷時多年的延時電影–寬視野儀器將發現數以萬計的新系外行星。 (這種行星調查將與日冕儀的觀測分開）。

羅曼還將繪製宇宙三維地圖，探索星係是如何形成的，以及宇宙膨脹加速的原因，測量天文學家所說的”暗物質”和”暗能量”的影響。憑藉這些廣泛的能力，羅曼將幫助回答有關我們宇宙大小特徵的問題。

編譯來源：ScitechDaily