NASA团队正测试一种新型光学镜片可筛光子

据国外媒体报道，一个由来已久的天文学真理：为了解决遥远天体越来越小的物理细节，科学家需要越来越大的聚光镜。由于耗资高昂并且不切实际，这个难题至今难以克服。如今，戈达德太空飞行中心的科学家与工程师们开始测试一项更可行的替代方案，名为光子筛。这个新型的望远镜镜片具有更高的分辨率，能够使科学家们看到以当今观测设备无法看到的微小细节，甚至能解答困扰科学家们长达50年来的问题——太阳 具有上百万度高温日冕的加热过程。

即使光子筛可能在全波段可行，科研团队着重开发光子筛在紫外波段研究太阳，这是要解开日冕加热难题所需的波段。在戈达德研发项目的帮助下，科研团队制造了三种光子筛，如今正计划测试它们是否能在太空中使用。望远镜镜片是菲涅尔片的一种变体，与大多数望远镜通过折射或反射来达到聚光效果不同，菲涅尔片能造成光衍射，即光通过薄开口后发生的散射现象。它会造成另一面的光线以精准的模式互相增强或互相抵消。

菲涅尔片由透明和不透明圆环交替组成，光线从精确排列的不透明区域穿过，这样衍射光就能在某个特地点集中重叠，制造出能被固态传感器记录下来的图片。光子筛的运作原理与其相似，不过，光子筛是由百万个以圆形排列的点构成。科研团队希望能建造出直径至少为1米的光子筛，科学家们认为这个尺寸能达到NASA的高分辨率太空望远镜太阳动力学观测卫星在紫外波段100倍的角分辨率。

短短几个月的时间内，研发团队已经造除了三个宽3英寸的设备，这比四年前最初由研发项目资助的17毫米的镜片大5倍。每个装置都有1600万个洞，洞的尺寸与位置均由成员Adrian Daw设计，并由另一名成员Kevin Denis以光刻工艺蚀刻在硅片上。Anne-Marie Novo-Gradac和John O'Neill已经利用这些光子筛取得了光学图像，Tom Widmyer和Greg Woytko将对它们进行振动测试，确保它们能在发射过程中抵抗严峻的重力作用。

研发项目主管Doug Rabin表示，该测试将验证光子筛是否能同理论预测一样顺利运作。尽管团队已经完成了大部分预定目标，Rabin相信在本财政年度结束前能使镜片增大二分之一。但工作并没有结束，以近期目标来说，Rabin相信研发团队能继续改善该技术，并用于探空火箭上，以远期目标来说，他与成员Joe Davila设想镜片能搭载在专门为研究太阳日冕而设计的以立方体卫星编队飞行的两个探测器上。