当NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜最早在下个月底发射时，它将尝试进行一次天文学史上最精确的消失表演。该望远镜将搭载首个太空专用“主动”日冕仪，这是一种在摄影过程中有效抹去大部分星光的仪器。它将使天文学家能够首次拍摄到绕其他恒星运行的类似于我们太阳系的行星的照片。最终，这可能为未来的使命铺平道路，使我们能够拍摄到地球类世界的首张照片。NASA喷气推进实验室（JPL）该仪器的首席机械工程师布兰登·克里格表示：“我希望它被铭记为寻找地球2.0的关键垫脚石。”这台新望远镜以NASA首位天文学主任南希·格雷斯·罗曼的名字命名，将搭载一台大约300百万像素的广角相机，使其能够以与哈勃太空望远镜类似的分辨率捕捉到大约比其最大曝光图像大100倍的图像。这些能力将帮助天文学家解开暗物质和暗能量的神秘身份，并探测大约100,000颗新系外行星，系外行星指的是在我们的太阳系外的行星，其存在可以通过它们扭曲更遥远恒星的星光来推断。哈佛大学的研究科学家哈维尔·维亚纳表示，他的两个项目已经入选罗曼首次观察的极具竞争力的第一年，他将这一飞跃比作从“采访少数几个人”到“进行全球人口普查”。另一台相机将使用日冕仪，在观察一个恒星系统时屏蔽星光。该仪器将使天文学家前所未有地观察到恒星周围的空间，使他们能够看到更小、更暗、更靠近的系外行星。克里格说：“它让我们能够看到以前无法肉眼看到的行星。” 消失把戏的解剖学 日冕仪在太空中并不新鲜。但是早期的样品，例如目前在哈勃和詹姆斯·韦布太空望远镜上的仪器，使用静止系统来屏蔽恒星的耀眼光芒。这种方法确实有帮助，但就像在黑暗的房间里寻找萤火虫时用拇指遮住手电筒。虽然灯泡消失了，余光仍然可以逃逸并淹没昆虫的光线。在望远镜内部，这种光芒可能来自机器边缘漏出的光或者来自镜子和涂层的微小缺陷，这些缺陷可以将星光散射成斑点。所有这些都可能隐藏甚至伪装成一颗行星。然而，罗曼的日冕仪将尝试在今年之前从未在太空望远镜中见过的内容：在每次观察之前，它将测量剩余的光并尝试抑制它，这是一种称为主动波前控制的技术。该望远镜能够这样做，因为它包含两个可变形镜子。每个镜子下都有48×48的致动器（微型活塞）的棋盘格，薄薄的可变形玻璃覆盖在上面。施加少量电压使致动器收缩并稍微拉回其镜面区域，就像数千根微观手指精细地雕刻表面。效果非常微妙：每个镜面区域可以变形最多0.5微米，约为大肠杆菌大小的四分之一，增量小至约10皮米。这大约是氢原子直径的十分之一，仪器的项目系统工程师伊利亚·波贝列兹基说。致动器使镜子形成“主动波前”，每个组件以完美的位移移动，以抵消不必要光线的波動——就像一对降噪耳机，但对于光而非声音。“被‘取消’的光会在恒星周围形成一个‘甜甜圈形区域’，在这个区域中，我们抑制星光并希望在这里看到系外行星，”波贝列兹基说。与当前基于太空的日冕仪相比，该系统预计将使对系外行星的灵敏度提高1,000倍，揭示出此之前过于微弱的行星。与哈勃和JWST一样，罗曼还使用面具，面具是放置在光线路径上的图案板，设计用于阻挡与其碰撞的光子。罗曼面具工具之一是“硅草”，一些面具上的微观刺林，在某些配置中可以吸收光子，以防止它们在望远镜中反弹并意外到达探测器。进入森林的光在刀锋之间反弹得越来越深，最终被困住，而不是反射回相机。“一旦光进入那儿，就再也无法出来，”波贝列兹基说。镜子和面具形成一系列门和篱笆，尽可能多地引导保存的行星光朝向最终探测器。外星木星 这个复杂的设置可能会开启一条全新的探索之路。