新一代太空望远镜如詹姆斯‧韦伯望远镜，主镜分割成多片，可在太空展开变成巨大观测台，但一大挑战是如何让多片镜面稳定、集中观测同一系外行星系统。麻省理工学院科学家现在提出发射小卫星充当导引星的新方法，能在增加太空望远镜稳定性的同时，大幅降低建置成本。
于去年 10 月退役的开普勒太空望远镜帮助我们发现上千颗系外行星，接班人凌日系外行星巡天卫星（TESS）于去年 4 月升空，并在 9 月传回首批图像，往后将发现更多未知的世界。
但找到行星后，我们需要使用其他更强、更大的望远镜来分析相关资讯如行星的组成元素、大气成分等，比如 NASA 即将推出（以及不断延迟）的哈伯太空望远镜接班人：詹姆斯‧韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope），它拥有一个直径 6.5 米、分割成 18 面镜片的主镜，发射至太空并就定位后，就会展开变成超巨大望远镜，放置于太阳─地球的第二拉格朗日点（L2），进行各种观测。
詹姆斯‧韦伯太空望远镜之后，预计更新一代的太空望远镜直径将达 15 米，镜面可能分割成 100 多片。
▲ 太阳─地球的第二拉格朗日点位于地球面对太阳的背后 150 万公里处。（Source：欧洲太空总署）
但这种分割镜面望远镜在观测时有一大挑战：如何让多个镜面稳定指向同一系外行星系统。为了辨识明亮恒星周围微弱的行星反射光，望远镜搭载日冕仪（coronagraph）进行遮光处理，但万一多段镜面无法维持稳定，导致遮光角度稍有偏差，让干扰误差超过 10 皮米，日冕仪就无法完美遮挡恒星光芒以看到行星反射光，换句话说，可能不容易辨识光来自恒星本身还是行星反射，影响行星特征的测量结果。
加上詹姆斯‧韦伯太空望远镜又不像哈伯望远镜一样位于低地轨道，后者故障了还可以派太空人去修理，但前者位于地球面向太阳的背后 150 万公里处，不可能频繁派遣修理人员，因此麻省理工学院工程师提出一种办法，用来稳定这些研究系外行星的太空望远镜：另外发射一群小型卫星（大概鞋盒大小），提供稳定、明亮的激光光充当导引星（guide star），帮助望远镜校准系统。
导引星将坐落离望远镜数万公里之外，可视为一颗“假星”，当望远镜晃动而发生日冕仪校对偏差时，导引星便发射激光光到望远镜镜面，每面镜子再将激光光反射到机载相机，使其侦测到光线变化并快速更正调整。
麻省理工学院研究员 Ewan Douglas 表示，这种方法已可透过现有技术办到，且能大幅降低大型镜面分割太空望远镜的建置成本。 新论文发表在《天文学》期刊。
- Researchers propose guiding large space telescopes with tiny satellites
- Tiny satellites could be “guide stars” for huge next-generation telescopes
（首图来源：麻省理工学院）
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