幸运成像技术在天文观测中的应用浅析

李天泽

山东省青州第一中学

幸运成像技术在天文观测中的应用浅析

李天泽

山东省青州第一中学

受到大气湍流等因素的限制和影响，进行天文观测时通过地基望远镜难以实现高分辨率的天文图像，因而天文学家为了能够实现更好的天文观测，进而促进天文领域研究成果的实现，将幸运成像技术应用到天文观测领域中，使望远镜的观测结果能够尽可能的靠近极限分辨率，形成最高分辨率的天文图像。同时，幸运成像技术还具备设施简单、应用成本相对较低等特点，不仅有益于相关科研工作的开展，同时有助于天文爱好者开展天文观测研究活动。本文通过对幸运成像技术在天文观测中的应用进行探析，分析单一幸运成像系统和复合幸运成像系统，并对具体的应用方案进行解析，旨在提高对幸运成像技术在天文观测领域的应用。

幸运成像技术；天文观测；应用

引言

幸运成像技术属于对天文观测结果进行后期处理的技术手段，在天文观测活动中，星光穿越大气层的过程中，会受到大气湍流的影响，产生光束的波前误差结果，则会在成像使星象出现扭曲或者模糊不清的现象，使得望远镜的空间分辨率受到较大的影响，难以实现良好的天文观测活动，而通过光学干涉等事后处理技术的应用，则会有效的降低或者消除大气湍流对成像造成的影响，实现较为清晰的成像结果，随着现代科学技术的发展，数据信息处理水平也会继续发展和进步，幸运成像技术和其他技术的融合应用，将会为天文观测工作水平带来更大空间的拓展。

一、幸运成像技术分析

（一）单一幸运成像技术

幸运成像技术的应用一般会为实现高分辨率的成像效果，会采用大气色散改正镜来对大气色散效应进行实时补偿，并通过增焦设备和探测终端技术对天文观测对象进行高帧频低噪声的成像技术处理，单一幸运成像系统主要包括大气色散修正系统、光学增焦系统、滤光片系统以及CCD探测器等，主要的工作流程有：首先基于观测设备的口径以及性能，对大气条件和曝光时间进行综合的考量，再以恒星作为相应的参考标准，识别大气湍流对图像造成的成像影响程度；对图像进行重新的采样过程，以能够确定观测的最亮点位置所在；根据不同的观察类型计算图像的像质；对图像的分辨率进行确定，并确定所要达到的标准，选取符合标准的图像；最后按照选取图像的最亮点位置，对相关的图像进行叠加，进行形成分辨率和信噪比都较高的图像结果。

（二）复合幸运成像系统

针对越大的口径的天文望远镜其幸运图像成像概率越小的问题，科学家提出将幸运成像系统作为设备终端进行安装的方法来对每个观测点进行实时的校正，提高大口径天文望远镜空间分辨率。同时将大口径的天文望远镜划分成多个分支子口径，利用幸运成像技术对每个口径观测点进行成像质量的观测，最后有选择性的对子图像进行叠加合成。

二、幸运成像技术在天文观测中的应用

（一）幸运成像技术在双星系统的观测应用

在天文观测工作中对双星系统进行观测和科学研究有助于对其质量和恒星的类型进行确定，传统的地基天文望远镜难以对双星系统进行细致的观测和研究，而通过幸运成像技术的应用，能够实现更高分辨率的成像结果，有助于实现有效的双星系统观测工作。通过卫星和地基望远镜，发现了很多的系外恒星后选题，幸运成像技术的应用，能够通过高分辨率的天文观测结果，分析和判断其光变曲线是不是由临近的行星产生的，故而能够确定观测领域是否存在其他的天体，对恒星与行星之间引起的参数变化进行科学分析，进而确定恒星与行星之间存在的双星比例。对双星的运行轨道进行精确的测量对于确定伴星之间的质量具有重要的作用，但是由于观测和测量手段的局限，使得很多轨道测量的精度较差，幸运成像技术能够更大范围的对双星系统进行观测，形成最小的观测角度，进而尽可能的实现观测数据的精确性。

（二）幸运成像技术在球状星团的观察应用

科学家在对近百个球状星团的观测中，发现有接近五分之一的星团都存在核心塌缩的现象，将幸运成像技术应用到对球状星团的观测中，能够使科学研究工作尽可能的实现高分辨率的成像结果，能够对球状星团的核心位置实现精确度更高的观测结果，有助于实现对核心塌缩现象更为细致的观察和分析，同时还有助于在观测中测算球状星团的不同成员的运动速度，进而实现其动力学演示的模型，有助于对天文观测工作的诠释和展示工作开展。另外，幸运成像技术的应用还能够对球状星团成员的演化过程以及距离进行估算，对整体的星团年龄进行测算，有助于更高水准天文观测工作成果的实现。

结论

幸运成像技术在天文观测领域的应用，能够有效的促进其工作成果的实现，与其他技术的结合应用，实现了地面望远镜空间分辨率的医生，推动了在近距离双星系统和球状星云天文观测中的应用，随着数据处理技术的进步和发展，以及计算机处理性能的不断提高，幸运成像技术在天文观测中会有更为广阔的应用空间，在建的SONG项目对幸运成像终端进行应用，为类地系外行星的搜寻和探测提供了工作基础，更多的大口径望远镜建造，将幸运成像技术应用其中，能够使大口径望远镜观测结果的分辨率得到大幅度的提升。幸运成像技术的综合应用会为天文观测工作和相关科研工作的开展提供更多的数据支持，天文工作者要加大对幸运成像技术的研究和应用，促进对地外星系的探索能够取得更丰硕的成果。

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