近视的矫正很简单
我们矫正近视可以戴眼镜,镜片将光线射入眼睛之前就预先调整一个角度,当光线再经过晶状体,就能准确地在视网膜上聚焦。
这在哈勃望远镜上并不容易实现,因为哈勃望远镜是用来分析遥远星光以及它们的光谱。科学家们不仅要求得到清晰的图像,还要求不能出现像差和色差,由于光线校准带来的任何畸变对于科学研究来说都将是灾难。
不同波长的光线折射率不同
比如说当一束白光通过三棱镜后,由于不同颜色的光其波长和频率不同,它的折射率会存在差异,因此其聚焦的焦点也会有区别,如果单纯地用一片透镜来进行图像矫正,就会出现不同颜色的光聚焦的点不一样,从而造成色差,这对于以光的波长来判断天体成分的天文学研究来说是不允许的。
透镜会造成图像色差
为了既纠正像差又保持色彩的准确,科学家们需要设计一组复杂的反射镜和透镜,并且将其安装到哈勃望远镜的最核心部分,也就是在图像到达OTA传感器之前就拦截光线,在进行修正之后再传输到正确的焦面上。其原理如下图所示:
哈勃“近视矫正”原理简图
整个这一套矫正设备设计得十分复杂,它被称为“空间望远镜光轴补偿校正光学系统”,简称COSTAR。