说句实在话,星星本身根本不闪,全是地球大气层在瞎捣乱。
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大气层里不同地方的密度、温度差得老远,还一个劲地流动,星光穿过的时候就被来回掰弯,跟你在热浪滚滚的柏油路上看远处的车似的,画面全是歪歪扭扭的。
这种大气扰动的破坏力可不小:原本是两颗紧紧相依的双星,在它捣乱下变成一团模糊的光斑;遥远星系的漂亮旋臂,直接被搅和成看不清的云雾。
说白了,大气层就像给宇宙盖了层不停晃动的毛玻璃,想看清宇宙的真面目,就得先把这层玻璃擦干净。
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简单说就是望远镜的镜子里藏着上千个 tiny 的小疙瘩(专业叫促动器),能跟着大气的扭曲劲儿反着变形,把被掰弯的星光给掰回来。
但这里有个关键问题:得有颗亮堂堂的星星当 “参照物”,让传感器盯着它分析大气怎么捣乱,才能精准控制镜子变形。
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可宇宙不是处处都有亮星啊!有些天区光秃秃一片,连颗暗星都找不到;有些地方就算有星,也是暗得快看不见的 “小弱鸡”,根本没法当参照物。
这时候激光就派上大用场了 —— 没有现成的导星,咱们就自己造一颗!在距离地面 90 到 100 公里的高空,有一层特别稀薄的钠原子,就像撒在天上的 “荧光粉”。
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钠原子会瞬间吸收激光的能量 “嗨起来”,变成兴奋状态,然后在纳秒级的时间里(比一眨眼快上亿倍)冷静下来,把吸收的能量以光子的形式释放出来,也就是发光。
2025 年咱们南京天光所更牛,基于 LAMOST 望远镜搞出了瑞利激光信标系统,直接在 12 公里高空造出了 7 等亮度的激光星,亮度跟自然导星差不多。
还彻底摆脱了对进口核心器件的依赖,不用再看别人脸色。
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从另一个角度看,激光造星的本事还在不停升级。以前单颗导星覆盖的范围有限,就像手电筒只能照一小块地方。
咱们中科院理化所早就玩出了新花样,直接搞出四颗激光星组成的 “星群”,能排成菱形、正方形这些队形,一下子把观测范围扩大好几倍。
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而且新研发的角反射器才 1.3 公斤重,反射激光的能力却达到了世界顶尖水平。
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这些突破背后,全是硬核技术在撑着。南京天光所自主研发的微位移促动器,分辨率高达 4.45 纳米,比头发丝的直径还要细千万倍,直接终结了 17 年的进口依赖。
还有微秒脉冲激光技术,让人造导星的成像精度大幅提升,现在已经成了大型望远镜的标配。
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现在不管是探测几十亿光年外的深空星系,还是追踪太空中的空间碎片,激光导星都让观测精度上了好几个台阶。
更厉害的是,咱们的激光技术还参与了国际大项目,中科院理化所研发的钠信标激光器,性能达到了三十米望远镜(TMT)的要求,打破了国外的技术禁运,让国际同行都刮目相看。
未来 TMT 望远镜用上咱们的激光导星技术后,分辨率能比哈勃空间望远镜高 10 倍以上,到时候看宇宙就能看得更清楚了。
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人类用激光在天上造星,说白了就是用智慧跟宇宙的 “模糊滤镜” 对着干。从 90 公里高空激发钠原子,到 35 万公里外精准测距。
宇宙虽然浩瀚又神秘,但只要咱们不断升级这些 “观天神器”,用智慧和技术硬刚宇宙的阻碍,那些藏在深处的宇宙秘密,迟早会被这束人类智慧之光一一照亮。
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