天文光谱和高分辨成像技术研究室

太阳系外行星直接成像技术研究

  太阳系外行星探测技术包括间接探测和直接成像技术,其中直接对系外行星成像有望获得诸如行星组成,表面重力、质量、温度、半径等重要信息。同时,进一步通过光谱分析可以判断该行星上是否存在生命。类地行星反射其主星光强和主星辐射光强对比度在 10 -9~10^-10 ,给行星直接成像技术提出了挑战。系外行星探测技术实验室建立了一套通用的高对比度成像星冕仪实验平台,开发了一系列的稳定的实验流程,并找到了制约系统性能提高的各个因素,这为研发高质星冕仪系统奠定了基础。目前,主要开展了基于光瞳透过率渐变调制技术的星冕仪实验系统,成像对比度在 4λ/D 处达到 1.5x 10^-7 。为进一步提高系统成像对比度,我们开展了基于可变形镜的散斑噪声消除技术以及波前重构算法方面的研究工作。初步目标是该系统成像对比度达到 10^-7 ~10^-8 时,对年轻巨行星进行直接成像;长远目标是将系统成像对比度提高至 10^-10 ,实现对类地行星的直接成像。

  项目最新进展:   

         图1 星冕仪系统成像对比度曲线

 
   单片滤光片   双片滤光片
 

 
  实验图像-过度曝光  仿真图像
 
  图2 实验系统点扩散函数图像