150万公里远程修！澳洲团队让韦伯看清暗行星

估计不少人还记得2021年圣诞刚过的那场直播，NASA花了100亿美元（差不多150亿澳元）打造的詹姆斯·韦伯太空望远镜，搭乘火箭从法属圭亚那升空的画面。

说是人类工业皇冠上的明珠都不为过，而且一路要闯344个潜在故障点，任何一个出问题，百亿投资就得打水漂。

好在发射和后续部署异常顺利，六个月后传回首批图像，那些130多亿光年外的星系看得清清楚楚，全网都在刷“宇宙级浪漫”，但很少有人知道，那会儿澳洲的一个科研团队，才刚迎来真正的硬仗。

一

要讲明白这事儿，得先提韦伯的“前辈”哈勃望远镜，1990年哈勃上天时，大伙儿本以为能揭开宇宙奥秘，结果发现它“视力”不行——主镜磨偏了几微米，拍出来的东西全是模糊的。

不过哈勃运气好，只在距离地球590公里的轨道绕圈，1993年NASA派了7名宇航员乘“奋进号”上去，跟给人配眼镜似的，装了副补偿镜片，总算把“视力”矫正过来了。

可韦伯不一样，它待在日地拉格朗日L2点，离地球足足150万公里，是哈勃轨道距离的两千多倍，根本没法派人上门维修。

当初设计时就明确了，出任何问题都得靠“远程治疗”，不能换硬件，这时候就得靠澳洲天文学家彼得·图希尔设计的宝贝——孔径掩模干涉仪（AMI）。

这玩意儿是韦伯上唯一的澳大利亚硬件，说白了就是个嵌在相机里的微型金属板，上面全是精心设计的小孔。

别小看这板子，它相当于韦伯的“视力检测仪”，能把望远镜的光学缺陷放大了给人看。

韦伯的主镜是18块六边形镜片拼起来的，每块都得调到纳米级精度，比头发丝细一万倍，哪怕有一丁点儿歪，拍暗弱天体时就会模糊。

而AMI的小孔能过滤光线，让这些细微的偏差无所遁形，就像验光师用的视力表，一测就知道问题在哪儿。

二

澳洲团队本来想用AMI观测行星诞生的星云，还有黑洞吞食物质的场面，这些都是天文学的硬骨头，对分辨率要求高得吓人。

可刚开始测试就发现不对劲：在最高分辨率下，图像总有点发虚，像是蒙了层薄纱。

仔细一查才明白，是红外相机的电子效应在捣乱——明亮的像素会“偷偷”把信号漏给旁边的暗像素。

这不是质量问题，就像老式电视机屏幕会串色一样，是红外探测器的固有毛病，可没想到在韦伯身上这么严重。

对天文学家来说，这事儿简直是致命的，他们要找的系外行星，亮度往往只有宿主恒星的万分之一，本来信号就弱得像黑夜里的萤火虫，再被旁边的亮像素“抢”走一部分，根本没法分辨。

团队很快算出，这毛病让韦伯的成像极限比理论差了十倍以上，等于给这台顶级望远镜戴了副度数不对的眼镜，再好的镜头也白搭。

既然没法去太空换相机，那就只能在数据上想办法，悉尼大学的博士生路易斯·德斯多伊格牵头，带着团队搞起了“数字验光”。

他们先建了个计算机模型，把AMI的光学特性摸得透透的，小到镜面形状、孔径大小，大到恒星的颜色，都能模拟出来，就像在电脑里造了个虚拟的韦伯望远镜。

然后又搭了个机器学习模型，不纠结于“为什么漏信号”，一门心思研究“怎么把漏走的信号找回来”，硬生生拼出了一套“有效探测器模型”。

他们拿已知的恒星数据喂给这个模型，让它反复学习：理想状态下恒星该是什么样，实际拍出来的模糊图像又是什么样，两者之间怎么修正才能对上。

就像让AI反复看“标准视力表”，直到它能精准找出矫正偏差的“处方”。

等模型训练成熟，奇迹真的发生了——把之前模糊的观测数据丢进去，出来的图像一下子清晰了，AMI总算发挥出了它该有的性能。

整个过程没碰韦伯一根手指头，全靠地球这边的代码“远程调参”。

三

效果好得超出预期，在恒星HD206893的系统里，有颗特别暗的行星，还有一颗已知最暗的棕矮星，之前韦伯拍出来就像一团模糊的光斑，根本分不清是天体还是噪声。

用新算法处理后，这两个小光点清清楚楚地显现在图谱上，位置和亮度都能精确测量。

更绝的是，另一篇由博士生马克斯·查尔斯主导的论文显示，这技术不光能看点状的行星，复杂天体也能搞定。

他们用校正后的AMI观测木卫一，一小时的延时影像里，卫星表面的火山活动轨迹看得明明白白，那几个亮斑的位置和天文学家预测的一模一样，还能跟着木卫一的自转移动。

就连遥远星系里的黑洞喷流也逃不过它的“眼睛”，NGC1068星系中心的黑洞喷流，以前韦伯拍出来模模糊糊的，校正后和地面大型望远镜的图像能完美对上，细节丝毫不差。

还有WR137双星系统周围的尘埃带，这个被称为“阿佩普系统暗淡表亲”的天体结构，以前只能靠理论推测形状，现在AMI拍出来的影像和预测完全吻合，等于给天文学理论做了次实证。

这事儿的意义远不止修好了韦伯的“视力”，未来的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜，对校准精度的要求已经到了纳米以下，这根本不是现有材料能满足的。

澳洲团队的算法等于开了条新思路：既然硬件做不到绝对完美，那就用软件来补，只要能精确测量偏差，再通过代码修正，照样能达到理想效果。

这就像给未来的望远镜装了个“数字视网膜”，哪怕镜头有点瑕疵，也能靠算法调出完美视力。

现在再想起2021年那个圣诞夜，看着火箭带着韦伯冲向太空的画面，当时只觉得震撼，没想到这台飘在150万公里外的“金眼睛”，会在几年后靠地球这边的代码重获新生。

它那18块镀金的六边形主镜，每天安静地对着宇宙深处，捕捉着130多亿年前的星光。

那些光里藏着星系的诞生、黑洞的秘密，还有可能藏着和地球一样的蓝色星球——毕竟宇宙这么大，总不能只有我们孤零零地追问“有没有外星人”。

澳洲团队的论文发在了arXiv上，没有轰轰烈烈的发布会，就像一群默默给巨人调眼镜的工匠。

但正是这些藏在代码里的智慧，让韦伯能看得更远更清，说不定下一张传回来的照片里，就有那个我们找了很久的“另一个地球”，而这一切的起点，只是一群科学家不想让百亿投资的望远镜“看不清楚”的坚持。

人类探索宇宙的路，从来都是这样，靠硬件铺路，用软件点睛，一步步把星辰大海拉到眼前。