美国宇航局（NASA）的科学家公布了一项革命性技术，用于同时研究数百颗恒星和星系，这是一项最初为NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜创造的新能力。这项技术被称为下一代微快门阵列(NGMSA)，将于10月27日在远紫外罗兰圆成像和光谱望远镜(Fortis)任务中首次飞行。该阵列包括8125个微小的百叶窗，每个百叶窗宽度约为人类头发的宽度，这些百叶窗可以根据需要打开和关闭，以聚焦于特定的天体。

在约翰霍普金斯大学教授Stephan McCandliss的带领下，光谱望远镜将从新墨西哥州的白沙导弹靶场搭乘黑色Brant IX探空火箭发射，以研究恒星形成星系Messier 33（M33）。M33位于距地球约300万光年的三角星座，是包括我们银河系和仙女座在内本星系群的第三大成员。马里兰州格林贝尔特美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的科学家马特·温室说：

富通公司也需要我们的新微快门技术用于科学研究，从测试平台中受益，以推进这种设计在太空中的使用，这是一个巨大的协同效应。美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家马特·温室和同事Goddard技术专家Mary Li，在NASA战略天体物理技术(SAT)项目的支持下，正在推进这项技术。

探空火箭任务预计将解决与操作这项新技术相关的广泛风险，它还将有助于为未来天体物理任务所需的更大阵列奠定基础。M33是一个螺旋盘状星系，散布着大量热恒星团，这些恒星是在过去几百万年内从由冷气体和尘埃组成的坍塌天生云中出现。为了研究这些在紫外光波长下发射大量光的明亮星团，望远镜将首先用成像仪定位最明亮的星团。并且一个动态定位算法将关闭所有微小的快门，除了那些与明亮目标一致的快门。

这将能让光流向光谱仪，在那里它将被分解成分量波长，以揭示关于簇及其周围材料物理条件的细节。微快门技术使科学家能够一次产生多个光谱，这一能力提高了探空火箭任务(仅提供6分钟的观测时间)和大型天基天文台(可能需要长达一周的时间来观察遥远微弱物体，并收集足够的光线以获得良好光谱)的生产效率。在宝贵的观察时间下，一次从多个物体收集光线的能力是至高无上的。詹姆斯·韦伯太空望远镜计划于2021年发射，将携带NASA第一代微快门技术：

四个365x172的微快门阵列，总共25万个快门，将能使韦伯太空望远镜同时获得数百个物体的光谱。下一代阵列与韦伯太空望远镜上的飞行阵列区别在于快门的打开和关闭方式。韦伯的阵列使用一块大磁铁扫过百叶窗来激活它们。然而，与所有机械部件一样，磁铁占用空间并增加重量。此外，磁激活阵列不能容易地放大尺寸。因此，这种较旧的技术在支持未来比韦伯更大的太空望远镜方面处于劣势。

为了适应未来的任务，戈达德微快门开发团队取消了磁铁，飞行128×64阵列的百叶窗将通过静电相互作用在富通上打开和关闭。通过对放置在微百叶窗前面的电极施加交流电压，百叶窗就会打开，为了锁住所需的百叶窗，在背面的电极上施加直流电压。如果没有磁铁，下一代的尺寸将会大幅增加，而这正是该团队试图实现的目标。特别是，Greenhouse和Li正在使用先进的制造技术来创建一个更大，840×420的阵列，配备352800个微百叶窗，极大地增加了仪器的视野。

其他科学也会受益

下一代天体物理学任务并不是无磁阵列的唯一潜在受益者，例如太阳物理学家莎拉·琼斯正在考虑在探空火箭任务中采用强子型阵列，这项任务被称为“极光微爆降水损失”，简称LAMP。LAMP将首次直接测量在脉动极光中发生的微爆，彩色光显示在地球上空100km的磁极周围形成一个环形。这项技术还可以极大地帮助科学家更好地了解太阳对地球的影响，通过一次打开一个快门，可以测量地球上层大气中的粒子速度，并确定上层大气的风吹向哪个方向。科学家们对获得这些测量数据很感兴趣，因为这些风会对低地球轨道卫星产生大气阻力

博科园｜研究/来自：美国宇航局戈达德太空飞行中心

博科园｜科学、科技、科研、科普

关注【博科园】看更多大美宇宙科学

交流、探讨、学习、科学圈