我国研发“极端”自适应光学仪器 助力国际天文观测

近日，中科院国家天文台南京天光所科研成果——“极端”自适应光学系统(Extreme Adaptive Optics，简称Ex-AO)，作为客座仪器，成功对接欧洲南方天文台3.6米新技术望远镜，并完成测试观测。我国开发的该Ex-AO系统在近红外H波段获得了衍射极限成像，表明其具备用于系外行星科学成像观测的能力。
据悉，该Ex-AO系统7月初自南京起运至位于智利的欧洲南方天文台拉斯亚天文台，并于7月14日在3.6米新技术望远镜的奈氏平台完成安装。
这一Ex-AO系统结构紧凑，具有便携式尺寸。基于自然导星和现有硬件配置，该套Ex-AO系统能够很好地锁定8等恒星。测试观测过程中，系统工作在H波段，恒星“北落师门”经过Ex-AO系统校正后的单幅图像达到衍射极限成像，该结果表明该系统已具备用于系外行星成像观测的能力。

此次，Ex-AO系统作为原理样机，采用了97驱动单元的可变形镜(DM)，其波相差校正精度目前达到30阶(泽尼克系数)，校正频率(开环)达到1 KHz。下一步，系统将采用更快速的277单元DM，波前校正精度将最终提高至100阶以上，校正频率将达到世界最快的2KHz。整套仪器将最终升级为科学设备，以专门优化用于4米口径望远镜，包括此次观测的NTT和美国APAChe Point天文台的ARC3.5米望远镜。升级后的系统将采用更专业的WFS，以保证观测星等达到10等;同时，订做天文专用的宽带近红外滤光片以提高系统通光效率，降低观测目标的曝光时间;最终，系统还将集成前期研发的透过率光瞳调制系统，用于高对比度成像科学研究。
目前，国际上4米级望远镜，一般都只有卡氏或奈氏平台，受到物理空间的限制，难以安装庞大而专业的AO设备。而我国此次开发的Ex-AO系统，结构紧凑，能够以访问仪器的形式，方便地安置于奈氏平台，同时能够提供优良的像质。