傳統(tǒng)光電望遠鏡與自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)相互獨立，需要利用專門的變形鏡及其匹配光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)對大氣湍流的波前校正，系統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光能利用率低（圖1所示）?；谧冃未午R的自適應(yīng)光學(xué)望遠鏡，使用可變形的曲面反射鏡作為望遠鏡的次鏡進行波前校正，可以有效簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升望遠鏡的光能利用率，減小背景輻射，提高望遠鏡對暗弱目標(biāo)、紅外目標(biāo)的觀測能力（圖2所示）。研究團隊利用夏克-哈特曼波前傳感器實時測量大氣湍流引入的波前像差，使用73單元壓電驅(qū)動式變形次鏡對波前像差進行閉環(huán)校正，最終實現(xiàn)對天文目標(biāo)的高分辨力成像觀測。
圖3分別展示了5月11日自適應(yīng)光學(xué)望遠鏡對恒星HIP102488的J波段開環(huán)和閉環(huán)觀測圖像。系統(tǒng)閉環(huán)工作時，恒星圖像的分辨率達到1.7倍衍射極限。
該試驗系統(tǒng)的成功閉環(huán)觀測，標(biāo)志著我國基于變形次鏡的自適應(yīng)光學(xué)望遠鏡技術(shù)取得重大突破，有望簡化大口徑地基望遠鏡的結(jié)構(gòu)，提升望遠鏡探測能力，促進天文學(xué)研究邁向更加暗弱的星體。
圖1 傳統(tǒng)光電望遠鏡及其自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)
圖2 基于變形次鏡的自適應(yīng)光學(xué)望遠鏡
圖3 恒星HIP102488的J波段成像觀測結(jié)果，左圖為開環(huán)圖像，右圖為閉環(huán)圖像