幸運成像技術在天文觀測中的應用淺析

李天澤

山東省青州第一中學

幸運成像技術在天文觀測中的應用淺析

李天澤

山東省青州第一中學

受到大氣湍流等因素的限制和影響，進行天文觀測時通過地基望遠鏡難以實現高分辨率的天文圖像，因而天文學家為了能夠實現更好的天文觀測，進而促進天文領域研究成果的實現，將幸運成像技術應用到天文觀測領域中，使望遠鏡的觀測結果能夠盡可能的靠近極限分辨率，形成最高分辨率的天文圖像。同時，幸運成像技術還具備設施簡單、應用成本相對較低等特點，不僅有益于相關科研工作的開展，同時有助于天文愛好者開展天文觀測研究活動。本文通過對幸運成像技術在天文觀測中的應用進行探析，分析單一幸運成像系統和復合幸運成像系統，并對具體的應用方案進行解析，旨在提高對幸運成像技術在天文觀測領域的應用。

幸運成像技術；天文觀測；應用

引言

幸運成像技術屬于對天文觀測結果進行后期處理的技術手段，在天文觀測活動中，星光穿越大氣層的過程中，會受到大氣湍流的影響，產生光束的波前誤差結果，則會在成像使星象出現扭曲或者模糊不清的現象，使得望遠鏡的空間分辨率受到較大的影響，難以實現良好的天文觀測活動，而通過光學干涉等事后處理技術的應用，則會有效的降低或者消除大氣湍流對成像造成的影響，實現較為清晰的成像結果，隨著現代科學技術的發展，數據信息處理水平也會繼續發展和進步，幸運成像技術和其他技術的融合應用，將會為天文觀測工作水平帶來更大空間的拓展。

一、幸運成像技術分析

（一）單一幸運成像技術

幸運成像技術的應用一般會為實現高分辨率的成像效果，會采用大氣色散改正鏡來對大氣色散效應進行實時補償，并通過增焦設備和探測終端技術對天文觀測對象進行高幀頻低噪聲的成像技術處理，單一幸運成像系統主要包括大氣色散修正系統、光學增焦系統、濾光片系統以及CCD探測器等，主要的工作流程有：首先基于觀測設備的口徑以及性能，對大氣條件和曝光時間進行綜合的考量，再以恒星作為相應的參考標準，識別大氣湍流對圖像造成的成像影響程度；對圖像進行重新的采樣過程，以能夠確定觀測的最亮點位置所在；根據不同的觀察類型計算圖像的像質；對圖像的分辨率進行確定，并確定所要達到的標準，選取符合標準的圖像；最后按照選取圖像的最亮點位置，對相關的圖像進行疊加，進行形成分辨率和信噪比都較高的圖像結果。

（二）復合幸運成像系統

針對越大的口徑的天文望遠鏡其幸運圖像成像概率越小的問題，科學家提出將幸運成像系統作為設備終端進行安裝的方法來對每個觀測點進行實時的校正，提高大口徑天文望遠鏡空間分辨率。同時將大口徑的天文望遠鏡劃分成多個分支子口徑，利用幸運成像技術對每個口徑觀測點進行成像質量的觀測，最后有選擇性的對子圖像進行疊加合成。

二、幸運成像技術在天文觀測中的應用

（一）幸運成像技術在雙星系統的觀測應用

在天文觀測工作中對雙星系統進行觀測和科學研究有助于對其質量和恒星的類型進行確定，傳統的地基天文望遠鏡難以對雙星系統進行細致的觀測和研究，而通過幸運成像技術的應用，能夠實現更高分辨率的成像結果，有助于實現有效的雙星系統觀測工作。通過衛星和地基望遠鏡，發現了很多的系外恒星后選題，幸運成像技術的應用，能夠通過高分辨率的天文觀測結果，分析和判斷其光變曲線是不是由臨近的行星產生的，故而能夠確定觀測領域是否存在其他的天體，對恒星與行星之間引起的參數變化進行科學分析，進而確定恒星與行星之間存在的雙星比例。對雙星的運行軌道進行精確的測量對于確定伴星之間的質量具有重要的作用，但是由于觀測和測量手段的局限，使得很多軌道測量的精度較差，幸運成像技術能夠更大范圍的對雙星系統進行觀測，形成最小的觀測角度，進而盡可能的實現觀測數據的精確性。

（二）幸運成像技術在球狀星團的觀察應用

科學家在對近百個球狀星團的觀測中，發現有接近五分之一的星團都存在核心塌縮的現象，將幸運成像技術應用到對球狀星團的觀測中，能夠使科學研究工作盡可能的實現高分辨率的成像結果，能夠對球狀星團的核心位置實現精確度更高的觀測結果，有助于實現對核心塌縮現象更為細致的觀察和分析，同時還有助于在觀測中測算球狀星團的不同成員的運動速度，進而實現其動力學演示的模型，有助于對天文觀測工作的詮釋和展示工作開展。另外，幸運成像技術的應用還能夠對球狀星團成員的演化過程以及距離進行估算，對整體的星團年齡進行測算，有助于更高水準天文觀測工作成果的實現。

結論

幸運成像技術在天文觀測領域的應用，能夠有效的促進其工作成果的實現，與其他技術的結合應用，實現了地面望遠鏡空間分辨率的醫生，推動了在近距離雙星系統和球狀星云天文觀測中的應用，隨著數據處理技術的進步和發展，以及計算機處理性能的不斷提高，幸運成像技術在天文觀測中會有更為廣闊的應用空間，在建的SONG項目對幸運成像終端進行應用，為類地系外行星的搜尋和探測提供了工作基礎，更多的大口徑望遠鏡建造，將幸運成像技術應用其中，能夠使大口徑望遠鏡觀測結果的分辨率得到大幅度的提升。幸運成像技術的綜合應用會為天文觀測工作和相關科研工作的開展提供更多的數據支持，天文工作者要加大對幸運成像技術的研究和應用，促進對地外星系的探索能夠取得更豐碩的成果。

[1]向娥,盧曉猛,毛永娜等.幸運成像技術在天文觀測中的應用[J].天文學進展,2015,（3）：363-375.

[2]萬望輝,崔辰州,喬翠蘭等.天文觀測數據開放共享政策與策略分析研究?[J].天文研究與技術－國家天文臺臺刊,2015,（3）：364-373.

[3]邵云龍.伸縮梯度投影法在天文圖像復原中的應用[J].大眾科技,2015,17（4）：8-10,29.