在太空制造虚拟恒星

聂云

2016年4月26日，南美洲智利，在欧洲南方天文台旗下的帕拉纳天文台，4道激光光束划破宁静的夜空，在天空中造出了4颗明亮的人造星。

这是一种叫做“4激光导星”的激光设备，它能向太空中发射4束激光，并创造出4颗虚拟小恒星。4激光导星设备的作用并非是为了进行某项实验，而是协助天文学家进行天文观测。

晴朗的天空并非一无所有

在人迹罕见的郊外，抬头望向夜晚晴朗的天空，我们可以看到那些一闪一闪的恒星。实际上，遥远恒星向外发射的光线是连续不断的，所以，在理想情况下，我们应当看到的是一颗亮度一直不变的星星才对。但真实情况却是它们总是不停地闪烁，这主要是因为地球大气层的作用——风速、大气温度和大气密度等因素都会影响光线的传播路径和亮度，而这些因素又是肉眼不可见且不断变化的，这就使来自遥远恒星的光穿过大气层后，抵达我们眼睛的角度和亮度不同，所以，我们眼中的星星是一闪一闪的。

正是这一再正常不过的现象，成了天文学家进行天文观测时所遇到的最难缠问题，即使他们有着先进的观测设备。

尽管在我们眼中，星星是闪烁的，但在天文望远镜“看”来，它的视野中却是一个模糊的光斑。不过好在天文望远镜带有自适应光学系统，它能随时根据大气信息，然后通过一个可变形的镜面，从而调整望远镜所接收的光线，使望远镜获得一个清晰的恒星图像。自适应光学系统的大气信息来自于跟观测恒星极其接近的已知恒星，这种参考星被称为导星。自适应光学系统通过比较导星光线的变化，从而得出大气信息，紧接着再对可变形镜面进行调整。只是在很多情况下，正被观测的恒星附近并没有导星，使得自适应系统无法使用。

因此，天文学家就想出了一个办法，在远超大气层的上方制造出“恒星”，让这颗虚拟恒星成为导星，这样，就可以随时使用自适应系统了。不过一颗虚拟恒星所提供的大气信息还不够多，于是，天文学家就选择了4激光导星设备，用它来制造4颗虚拟恒星。

太空中的人造“钠恒星”

4激光导星的激光器呈四角分布，并可以转向太空中任何方向。每个激光器的直径都是30厘米，且功率都为22W。4激光导星设备向太空发射4束波长为589.2纳米的钠原子激光，这4束由钠原子发射的激光会激活钠層中90千米处的天然钠原子。随后，被激活的天然钠原子就会发光，4颗虚拟的“钠恒星”就形成了。当我们用肉眼看向那4颗虚拟恒星，如果没人提醒，那么我们很可能会以为那是4颗较暗且从未被发现的新恒星。实际上，它们是4个人造光点。

4颗虚拟恒星被制造出来后，它们所散发的光线会穿过大气层，被天文望远镜接收。这些光线信息会传输至自适应系统，由于自适应系统里已录入4颗虚拟恒星理想条件下的光线信息应该是什么样的，通过把实际接收到的光线信息与理想光线信息相比较，就可以得出大气对光线造成了何种和多大程度的影响，紧接着得出大气信息。

除了4激光导星设备，如今，更是有6激光导星设备正在研发中。所以，如果您将来在夜空中发现6颗连起来呈几何图形的“恒星”，那么它们有可能是人造的。