Article(id=1273334926603707249, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, issueId=1273334825638420729, articleNumber=null, orderNo=null, doi=null, pmid=null, cstr=null, oa=null, hot=null, price=null, onlineType=0, articleFormat=0, articleType=null, articleTypeStr=research-article, receivedDate=null, receivedDateStr=null, revisedDate=null, revisedDateStr=null, acceptedDate=null, acceptedDateStr=null, onlineDate=1781516303920, onlineDateStr=2026-06-15, pubDate=1779897600000, pubDateStr=2026-05-28, doiRegisterDate=null, doiRegisterDateStr=null, onlineIssueDate=1781516303920, onlineIssueDateStr=2026-06-15, onlineJustAcceptDate=null, onlineJustAcceptDateStr=null, onlineFirstDate=null, onlineFirstDateStr=null, sourceXml=null, magXml=null, createTime=1781516303920, creator=13701087609, updateTime=1781516303920, updator=13701087609, issue=Issue{id=1273334825638420729, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, year='2026', volume='44', issue='10', pageStart='1', pageEnd='164', issueExtLink='null', onlineDate='null', pubDate='null', beforeIssueId=null, nextIssueId=null, price=null, status=1, issueComplete=1, articleOrder=1, issueType=-1, specialIssue=null, createTime=1781516279847, creator=13701087609, updateTime=1781519137123, updator=13701087609, preIssue=null, nextIssue=null, ext={EN=IssueExt(id=1273346810031628465, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, issueId=1273334825638420729, language=EN, specialIssueTitle=, coverIllustrator=null, specialIssueEditor=, specialIssueAbout=), CN=IssueExt(id=1273346810031628466, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, issueId=1273334825638420729, language=CN, specialIssueTitle=, coverIllustrator=null, specialIssueEditor=, specialIssueAbout=)}, issueFiles=null}, startPage=13, endPage=13, ext={EN=ArticleExt(id=1273334928130433907, articleId=1273334926603707249, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, language=EN, title=null, columnId=1157710593001177623, journalTitle=Science & Technology Review, columnName=Science and Technology News, runingTitle=null, highlight=null, articleAbstract=null, correspAuthors=null, authorNote=null, correspAuthorsNote=null, copyrightStatement=All rights reserved. Unauthorized reproduction is prohibited., copyrightOwner=null, extLink=null, articleAbsUrl=null, sourceXml=null, magXml=null, pdfUrl=null, pdf=null, pdfFileSize=null, pdfExtLink=null, richHtmlUrl=null, mobilePdfUrl=null, reviewReport=null, pdfFirstPage=null, abstractGraph=null, abstractGraphContent=null, abstractVideo=null, citation=null, cebUrl=null, magXmlContent=null, mapNumber=null, authorCompany=null, fund=null, authors=null, authorsList=null), CN=ArticleExt(id=1273334928591807351, articleId=1273334926603707249, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, language=CN, title=韦伯望远镜借“钥匙孔”技巧解锁更清晰视野, columnId=1157710593177338394, journalTitle=科技导报, columnName=科技新闻, runingTitle=null, highlight=null, articleAbstract=

凭借6.5 m巨型主镜,美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)具备探测早期宇宙最为暗弱星系的灵敏度。如今,天文学家正尝试提升其分辨率,即区分彼此极近、常规观测中会融合成单一光点的小目标的能力。为此,他们采用一种新颖的“钥匙孔”模式,看似矛盾地遮挡主镜大部分入射光。通过一种称为干涉测量(interferometry)的技术叠加剩余亮斑信号,天文学家得以抑制噪声,逼近JWST理论可达的最高分辨率。

, correspAuthors=null, authorNote=null, correspAuthorsNote=null, copyrightStatement=版权所有,未经授权,不得转载。, copyrightOwner=《科技导报》编辑部, extLink=null, articleAbsUrl=null, sourceXml=gCW3DRv5KefQgdSjyugWxA==, magXml=u6M2H2L2dI36Tqy5dw9rew==, pdfUrl=null, pdf=a75XA/lxiIQhrnz3vFI9Iw==, pdfFileSize=1286294, pdfExtLink=null, richHtmlUrl=null, mobilePdfUrl=null, reviewReport=null, pdfFirstPage=null, abstractGraph=dHmujxLpBEPKMr9/I8CpLg==, abstractGraphContent=null, abstractVideo=null, citation=null, cebUrl=null, magXmlContent=V4STctbgJ7cRxzYrThBB8A==, mapNumber=null, authorCompany=null, fund=null, authors=null, authorsList=Daniel Clery)}, authors=[Author(id=1273334928776356730, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, articleId=1273334926603707249, orderNo=0, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1273334928839271291, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, articleId=1273334926603707249, authorId=1273334928776356730, language=CN, stringName=Daniel Clery, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=null, address=null, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=null)], keywords=null, refs=null, funds=null, companyList=null, figs=[ArticleFig(id=1273334928956711804, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, articleId=1273334926603707249, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=u1NsCrp8o1xfnQsgr7qxgQ==, figureFileBig=dHmujxLpBEPKMr9/I8CpLg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1273334929032209277, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146031591421210625, articleId=1273334926603707249, language=CN, label=null, caption=一种干涉模式提升了JWST原始数据清晰度(上排),揭示黑洞喷流、木星卫星木卫一的火山活动,以及双星系统塑造的尘埃结构(下排,从左至右)

(图片来源:《Science》)

, figureFileSmall=u1NsCrp8o1xfnQsgr7qxgQ==, figureFileBig=dHmujxLpBEPKMr9/I8CpLg==, tableContent=null)], attaches=null, journal=Journal(id=1125356956822126595, delFlag=0, nameCn=科技导报, nameEn=Science & Technology Review, nameHistory1=null, nameHistory2=null, issn=1000-7857, eissn=, cn=11-1421/N, coden=null, periodic=3, language=CN, oaType=0, ccby=null, superviseOffice=null, ownerOffice=null, pubOffice=null, editorOffice=null, officeType=null, aims=null, clcCode=null, officeProv=null, officeCity=null, officeAddr=null, officeZip=null, officeEmail=null, officePhone=null, editDirector=null, officeDirector=null, officeDirectorPhone=null, officeStaffNum=null, officeEmpNum=null, coverPicUrl=aEuqdCNQUjPEKa3rm5A/8Q==, journalPrice=null, startedYear=null, abbrevIsoEn=Sci Technol Rev, journalRemark=null, publicationField=null, createdTime=null, updatedTime=1754267492363, createdBy=null, updatedBy=13701087609, firstLetterCn=S, firstLetterEn=S, subjectCode=Natural Sciences, subjectName=自然科学, subjectCodeEn=Natural Sciences, subjectNameEn=null, picCn=aEuqdCNQUjPEKa3rm5A/8Q==, picEn=4AIQ9/oc3H8lvjeELJ6WWw==, jcr=null, cjcr=null, exts=[JournalExt(id=1159045127382855686, language=CN, name=科技导报, nameHistory1=null, nameHistory2=null, managedBy=中国科学技术协会, sponsoredBy=中国科学技术协会, publishedBy=科技导报社, editorOffice=, officeProv=null, officeCity=null, officeAddr=, officeZip=, editDirector=null, officeDirector=null, officePhone=null, coverPicUrl=null, journalRemark=, submitArticleUrl=null, websiteUrl=http://www.kjdb.org/CN/home, createdTime=1754267492385, updatedTime=1754267492385, createdBy=13701087609, updatedBy=13701087609, submissionGuidelinesUrl=http://www.kjdb.org/CN/column/column7.shtml, submissionAuthorUrl=https://kjdbauthor.cast.org.cn/webm, submissionEditorUrl=https://kjdbeditor.cast.org.cn/webm/, submissionReviewUrl=https://kjdbauthor.cast.org.cn/webm, submissionCeEditorUrl=https://kjdbeditor.cast.org.cn/webm/, submissionAeEditorUrl=https://kjdbeditor.cast.org.cn/webm/, option={"copyright":""}), JournalExt(id=1159045127433187335, language=EN, name=Science & Technology Review, nameHistory1=null, nameHistory2=null, managedBy=, sponsoredBy=, publishedBy=, editorOffice=, officeProv=null, officeCity=null, officeAddr=, officeZip=, editDirector=null, officeDirector=null, officePhone=null, coverPicUrl=null, journalRemark=, submitArticleUrl=null, websiteUrl=http://www.kjdb.org/EN/home, createdTime=1754267492398, updatedTime=1754267492398, createdBy=13701087609, updatedBy=13701087609, submissionGuidelinesUrl=http://www.kjdb.org/EN/column/column7.shtml, submissionAuthorUrl=https://kjdbauthor.manuscriptcloud.com/login, submissionEditorUrl=https://kjdbeditor.manuscriptcloud.com/login, submissionReviewUrl=https://kjdbauthor.manuscriptcloud.com/login, submissionCeEditorUrl=https://kjdbeditor.manuscriptcloud.com/login, submissionAeEditorUrl=https://kjdbeditor.manuscriptcloud.com/login, option={"copyright":""})], databaseList=null, tenantJournalId=1146031591421210625, websiteList=[Website(id=1146104741081231361, webName=null, webTitle=null, webDomain=null, webCopyrigh=null, webIpcNo=null, seoTitle=null, seoKeywords=null, seoDescription=null, tenantJournalId=null, journalId=1146031591421210625, journalNameCn=null, journalNameEn=null, grayFlag=null, tenantId=1146029695717560320, platformId=null, journalGroupId=null, journalGroupNameCn=null, journalGroupNameEn=null, type=1, domain=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN, language=CN, createTime=1751182263881, createBy=18614031015, updateTime=1751778001962, updateBy=18614031015, name=科技导报, tplId=1146099689490845704, title=科技导报, delFlag=0, indexPage=/home, props=[WebsiteProps(id=1148021146403992296, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146104741081231361, code=articleTextType, value=kx, createTime=1751639170504, updateTime=1751639170504, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1148021146378826469, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146104741081231361, code=banner, value=null, createTime=1751639170498, updateTime=1751639170498, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1148021146366243556, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146104741081231361, code=logo, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN/file/pic?fileId=9GHSf7eGlIPH0Tv/OOdstA==, createTime=1751639170495, updateTime=1751639170495, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1148021146395603687, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146104741081231361, code=picServerUrl, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN/file/pic, createTime=1751639170502, updateTime=1751639170502, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1148021146387215078, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146104741081231361, code=staticResourcePath, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/cast_kjdb_cn_619/, createTime=1751639170500, updateTime=1751639170500, creator=18614031015, updator=18614031015)]), Website(id=1146105254833139715, webName=null, webTitle=null, webDomain=null, webCopyrigh=null, webIpcNo=null, seoTitle=null, seoKeywords=null, seoDescription=null, tenantJournalId=null, journalId=1146031591421210625, journalNameCn=null, journalNameEn=null, grayFlag=null, tenantId=1146029695717560320, platformId=null, journalGroupId=null, journalGroupNameCn=null, journalGroupNameEn=null, type=1, domain=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/EN, language=EN, createTime=1751182386363, createBy=18614031015, updateTime=1753500121937, updateBy=18614031015, name=科技导报, tplId=1146101810881728533, title=Science & Technology Review, delFlag=0, indexPage=/home, props=[WebsiteProps(id=1155838567709528217, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146105254833139715, code=articleTextType, value=kx, createTime=1753502988984, updateTime=1753502988984, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1155838567692750998, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146105254833139715, code=banner, value=null, createTime=1753502988980, updateTime=1753502988980, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1155838567688556693, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146105254833139715, code=logo, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/EN/file/pic?fileId=9GHSf7eGlIPH0Tv/OOdstA==, createTime=1753502988979, updateTime=1753502988979, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1155838567705333912, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146105254833139715, code=picServerUrl, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/EN/file/pic, createTime=1753502988983, updateTime=1753502988983, creator=18614031015, updator=18614031015), WebsiteProps(id=1155838567701139607, tenantId=1146029695717560320, journalId=null, journalGroupId=null, siteId=1146105254833139715, code=staticResourcePath, value=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/cast_kjdb_en_623/, createTime=1753502988982, updateTime=1753502988982, creator=18614031015, updator=18614031015)])], journalTitle=科技导报, weixinUrl=null, journalUrl=null, iacademicId=null, status=0, seqNo=null, journalTitleEn=Science & Technology Review, journalPhotoCn=aEuqdCNQUjPEKa3rm5A/8Q==, journalPhotoEn=4AIQ9/oc3H8lvjeELJ6WWw==, journalFirstLetter=S, journalRecommend=null, journalNew=null, journalCollection=1, jcrJf=null, cjcrJf=0.91, jcrJfStr=null, cjcrJfStr=null, submissionFirstDecision=null, sciSubjectClassification=null, casSubjectClassification=null, citeScore=null, totalCitationFrequency=null, icpCode=null, psCode=null, advertisingLicenseCode=null, copyrightInformation=null, country=null, option=null, provinceCode=null, provinceName=null, collectFlag=false), detailUrlCn=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN/Y2026/V44/I10/13, detailUrlEn=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/EN/Y2026/V44/I10/13, pdfUrlCn=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN/PDF/Y2026/V44/I10/13, pdfUrlEn=https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/EN/PDF/Y2026/V44/I10/13, aliStartDate=null, aliEndDate=null, collectionFlag=false, citedCount=null, citedUrl=null, reference=null)
收藏切换
韦伯望远镜借“钥匙孔”技巧解锁更清晰视野
收藏切换
PDF下载
Daniel Clery
科技导报 | 科技新闻 2026,44(10): 13-13
收起
收藏切换
科技导报 | 科技新闻 2026, 44(10): 13-13
韦伯望远镜借“钥匙孔”技巧解锁更清晰视野
全屏
Daniel Clery
作者信息
Affiliations
出版时间: 2026-05-28
文章导航
收藏切换

凭借6.5 m巨型主镜,美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)具备探测早期宇宙最为暗弱星系的灵敏度。如今,天文学家正尝试提升其分辨率,即区分彼此极近、常规观测中会融合成单一光点的小目标的能力。为此,他们采用一种新颖的“钥匙孔”模式,看似矛盾地遮挡主镜大部分入射光。通过一种称为干涉测量(interferometry)的技术叠加剩余亮斑信号,天文学家得以抑制噪声,逼近JWST理论可达的最高分辨率。

Daniel Clery. 韦伯望远镜借“钥匙孔”技巧解锁更清晰视野. 科技导报, 2026 , 44 (10) : 13 -13 .
. Science & Technology Review, 2026 , 44 (10) : 13 -13 .
该技术或助空间望远镜探测近距行星与星系内部机制
凭借6.5 m巨型主镜,美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)具备探测早期宇宙最为暗弱星系的灵敏度。如今,天文学家正尝试提升其分辨率,即区分彼此极近、常规观测中会融合成单一光点的小目标的能力。为此,他们采用一种新颖的“钥匙孔”模式,看似矛盾地遮挡主镜大部分入射光。通过一种称为干涉测量(interferometry)的技术叠加剩余亮斑信号,天文学家得以抑制噪声,逼近JWST理论可达的最高分辨率。
该技术初期效果未达预期,研究人员将问题根源追溯至望远镜红外探测器的细微缺陷。但在2026年4月29日发表于《Publications of the Astronomical Society of Australia》的论文中,研究者描述了如何通过精细建模方案恢复受损性能。荷兰莱顿天文台团队成员Louis Desdoigts表示:“我们极为高兴该方案最终奏效。此前一段时间确实令人沮丧。”
为验证效果,团队重建了木星卫星木卫一的图像,清晰呈现其火山热点,以及塑造周围尘埃的双星系统。这些测试结果让研究人员看到了更重要的应用前景:研究那些紧邻恒星、其他技术难以探测的行星。英国埃克塞特大学天文学家Sasha Hinkley表示:“这正是干涉测量技术能够大显身手的领域。”
干涉测量通常通过叠加多台独立望远镜的光信号,模拟更大口径望远镜的观测效果。各光束中的光波会根据天体源的特征相互增强或抵消;利用具有多条“基线”(baselines,即不同距离与朝向的望远镜对)的阵列,即可构建高分辨率图像。天文学家还发现,通过叠加3条及以上基线的信号,可抵消系统噪声。这一技巧最初是为削弱地球大气造成的成像模糊而发展起来的。
射电天文学家通常使用间距可达数百千米的射电天线开展干涉测量;而光学波段因波长极短,采用独立望远镜进行干涉测量难度更大,对精度要求极高。但天文学家发现,通过在光路中插入多孔阵列掩模,可将单台大型望远镜转化为微型干涉仪,从而利用干涉测量的噪声抑制能力。该方法虽无法延长基线(分辨率仍由主镜口径决定),但能为明亮致密天体提供更清晰的图像。
2008年,美国空间望远镜科学研究所天文学家Anand Sivaramakrishnan说服JWST建造团队,在该望远镜的近红外成像与无狭缝光谱仪(the Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph,NIRISS)中集成此类掩模。该装置称为孔径掩模干涉仪(Aperture Masking Interferometer,AMI),是一个直径5 cm的金属圆盘,其上分布7个分散排列的小孔以提供多条基线。来自主镜不同位置的光束穿过小孔,NIRISS记录由此产生的干涉图样,天文学家再经处理构建高分辨率图像。
然而,在JWST于2022年投入运行后,领导早期科学验证项目测试AMI的英国埃克塞特大学天文学家Sasha Hinkley表示:“我们采用该模式获得的初期结果未达预期。”研究发现,AMI使NIRISS的红外探测器超负荷运行,像素间电荷泄漏破坏了精细的干涉图样,限制了分辨率提升。美国空间望远镜科学研究所天文学家Anand Sivaramakrishnan坦言:“当时令人非常沮丧,所有环节似乎均无法正常工作。”
原则上,理论上可尝试事后校正这些畸变,从退化数据中复原原始图像。但探测器效应过于复杂且相互耦合。荷兰莱顿天文台团队成员Louis Desdoigts及其同事另辟蹊径:他们构建了涵盖望远镜光学系统、探测器物理(含上述畸变)及读出电子学的完整“正向模型”(forward model),本质上是JWST的数字孪生体。从对真实场景的初始猜测出发,将信号输入模型并与NIRISS实测数据比对,通过迭代调整输入直至匹配良好,最终得到的输入图像即为对NIRISS实际观测内容的最佳估计。澳大利亚悉尼大学团队成员Max Charles表示:“除了直接建模,我想不到其他解决方案,而这正是我们所做的。”
Max Charles与合作者在2026年3月发表的另一篇论文中展示了正向模型的潜力,文中包含木卫一与尘埃双星系统的测试图像。团队还聚焦遥远星系核心,揭示了一股从黑洞中心喷射而出的螺旋状发光物质流。
随着技术验证成功,英国埃克塞特大学天文学家Sasha Hinkley等研究者希望AMI能进一步提升JWST分辨率,以探测邻近恒星的行星。尽管目前已确认数千颗系外行星,但几乎全部通过间接方法发现。直接捕获其反射或辐射光,将提供关于行星成分、表面状态及大气过程的丰富信息。
JWST已配备日冕仪(coronagraph),即一种遮挡恒星强光以显现行星的掩模。但该技术往往同时遮蔽恒星最内侧区域,而许多行星(尤其是小型、潜在宜居行星)被认为正位于该区域。英国埃克塞特大学天文学家Sasha Hinkley指出,相比之下,AMI的掩模应能使天文学家在这一此前难以观测的区域搜寻行星。“透过日冕仪遮挡区进行观测,确实极具科学价值。”
(译自《Science》,2026,392(6799))
2026年第44卷第10期
PDF下载
33
17
引用本文
BibTeX
文章信息
  • 首发时间:2026-06-15
  • 出版时间:2026-05-28
补充材料
相关文章
文章信息
作者
出版历史
基金
作者信息
参考文献
分享链接
https://castjournals.cast.org.cn/joweb/kjdb/CN/1273334926603707249
分享至
全文二维码

扫描看全文

引用本文
BibTeX
本文的引用情况
2种不同金属材料的力学参数

Family
属数
Number of
genus
种数
Number of
species
占总种数比例
Percentage of
total species (%)

Genus
种数
Number of
species
占总种数比例
Percentage of total
species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae 2 11 5.26 鹅膏菌属 Amanita 10 4.78
小菇科 Mycenaceae 2 12 5.74 丝盖伞属 Inocybe 5 2.39
多孔菌科 Polyporaceae 8 14 6.70 蜡蘑属 Laccaria 5 2.39
红菇科 Russulaceae 3 23 11.00 小皮伞属 Marasmius 6 2.87
小菇属 Mycena 11 5.26
光柄菇属 Pluteus 5 2.39
红菇属 Russula 17 8.13
栓菌属 Trametes 5 2.39
关闭全屏