在太空制造虛擬恒星

聶云

2016年4月26日，南美洲智利，在歐洲南方天文臺旗下的帕拉納天文臺，4道激光光束劃破寧靜的夜空，在天空中造出了4顆明亮的人造星。

這是一種叫做“4激光導星”的激光設備，它能向太空中發射4束激光，并創造出4顆虛擬小恒星。4激光導星設備的作用并非是為了進行某項實驗，而是協助天文學家進行天文觀測。

晴朗的天空并非一無所有

在人跡罕見的郊外，抬頭望向夜晚晴朗的天空，我們可以看到那些一閃一閃的恒星。實際上，遙遠恒星向外發射的光線是連續不斷的，所以，在理想情況下，我們應當看到的是一顆亮度一直不變的星星才對。但真實情況卻是它們總是不停地閃爍，這主要是因為地球大氣層的作用——風速、大氣溫度和大氣密度等因素都會影響光線的傳播路徑和亮度，而這些因素又是肉眼不可見且不斷變化的，這就使來自遙遠恒星的光穿過大氣層后，抵達我們眼睛的角度和亮度不同，所以，我們眼中的星星是一閃一閃的。

正是這一再正常不過的現象，成了天文學家進行天文觀測時所遇到的最難纏問題，即使他們有著先進的觀測設備。

盡管在我們眼中，星星是閃爍的，但在天文望遠鏡“看”來，它的視野中卻是一個模糊的光斑。不過好在天文望遠鏡帶有自適應光學系統，它能隨時根據大氣信息，然后通過一個可變形的鏡面，從而調整望遠鏡所接收的光線，使望遠鏡獲得一個清晰的恒星圖像。自適應光學系統的大氣信息來自于跟觀測恒星極其接近的已知恒星，這種參考星被稱為導星。自適應光學系統通過比較導星光線的變化，從而得出大氣信息，緊接著再對可變形鏡面進行調整。只是在很多情況下，正被觀測的恒星附近并沒有導星，使得自適應系統無法使用。

因此，天文學家就想出了一個辦法，在遠超大氣層的上方制造出“恒星”，讓這顆虛擬恒星成為導星，這樣，就可以隨時使用自適應系統了。不過一顆虛擬恒星所提供的大氣信息還不夠多，于是，天文學家就選擇了4激光導星設備，用它來制造4顆虛擬恒星。

太空中的人造“鈉恒星”

4激光導星的激光器呈四角分布，并可以轉向太空中任何方向。每個激光器的直徑都是30厘米，且功率都為22W。4激光導星設備向太空發射4束波長為589.2納米的鈉原子激光，這4束由鈉原子發射的激光會激活鈉層中90千米處的天然鈉原子。隨后，被激活的天然鈉原子就會發光，4顆虛擬的“鈉恒星”就形成了。當我們用肉眼看向那4顆虛擬恒星，如果沒人提醒，那么我們很可能會以為那是4顆較暗且從未被發現的新恒星。實際上，它們是4個人造光點。

4顆虛擬恒星被制造出來后，它們所散發的光線會穿過大氣層，被天文望遠鏡接收。這些光線信息會傳輸至自適應系統，由于自適應系統里已錄入4顆虛擬恒星理想條件下的光線信息應該是什么樣的，通過把實際接收到的光線信息與理想光線信息相比較，就可以得出大氣對光線造成了何種和多大程度的影響，緊接著得出大氣信息。

除了4激光導星設備，如今，更是有6激光導星設備正在研發中。所以，如果您將來在夜空中發現6顆連起來呈幾何圖形的“恒星”，那么它們有可能是人造的。