在科幻小说《三体》中，病入膏肓的云天明拍卖下一颗距地球遥远的恒星DX3906，将它送给了自己心爱的女子。他希望做的事，就是对那个女子说：“亲爱的，夜空里那颗星星是妳的”

这世上每一位女子，包括小月在内，都会有向往夜空，喜欢星星的梦想。虽然我们现在还很难标定一颗遥远星空中的恒星并且到达那里。但这不代表人类不能在夜空中制造出一个可见的光源。

给妳定下的星星

Yepun望远镜向夜空发射激光束并不是ESO的首次尝试，更不是世界大型天文台的首次激光发射。那么，为什么天文台要向夜空发射激光束呢？

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要了解这束光和这颗星的意义，得从天文学上的“自适应光学系统”(Adaptive Optics System，AOS)和“导星”(guide star)说起。

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[AOS系统示意图：短点虚线代表光线，长点虚线代表控制连接。扰动波面从顶端进入自适应光学系统。光线先射向从顶端倾斜的镜面（TT），之后直指变形镜面（DM）。波阵面得以修正，部分光线被分光镜（BS）分流。剩余的偏差（由于系统延迟、有限数量的传感器等原因）由波阵面传感器（在此例中为夏克-哈特曼传感器）测量，同时，控制硬件给变形镜面和倾斜镜面发送更新的信号。两个滤光轮（FW1和FW2）仅在校准的时候使用。]

AOS能够克服大气抖动对成像带来的影响，将望远镜空间分辨率显著提高大约一个数量级，达到或接近其理论上的衍射极限。采用了AOS的Yepun超大望远镜，镜片精度误差低于8.5纳米。甚大望远镜或者凯克天文望远镜采用AOS校正图像后，图像的角分辨率能从1角秒提升至为30?60毫角秒。

在采用AOS的望远镜观测目标时，需要借助观测目标附近一颗足够亮的恒星（通常要求亮于15等）来探测大气湍流和扰动对镜片成像的影响，这种恒星就被称为“导星”。AOS的镜面调校等诸多问题都和导星密切相关。

2004年，由塞波·马蒂拉率领的芬兰土尔库大学研究小组采用安装有NAOS CONICA自适应光学系统的ESO甚大望远镜在IRAS 18293-3413星系发现一颗超新星SN 2004ip，这是第一次使用自然导星自适应光学系统发现的超新星。

导星必须恰好位于观测对象附近。不过，夜间天文望远镜并非总能在观测目标附近的天区找到足够亮的导星，如果导星距离目标星太远，观测误差会令成像质量变形。各种条件的限制使天空中只有不到1%的恒星适合采用这种观测技术。“靠天吃饭”的困境限制了天文学家的研究范围。

让妳的星星飞向天际

靠运气撞星星太过被动，科学家们就想到了人工“造星”——地面激光器在观测星区附近用激光制造一颗足够亮的人工导星，以供望远镜观测。这个方法被称为激光导星。之所以激光不是被投射向无穷远处而是能被观测到，是因为在地球大气层高90千米左右有一层稀薄的钠原子（纳原子层系陨星撞击和穿越大气层时所遗留的）。激光发射器将激光束波长调整为能与钠原子形成共振的波段，当激光束照在钠原子层上时，钠原子受到激发发射出波长为500多纳米的黄光，反射出一团直径几十厘米~一米左右的桔黄色光晕。天文学家们可以根据这些人造光斑来测量大气扰动状况。

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在天上点亮星星“玩浪漫”是要烧钱的。激光导星需要大功率的高性能激光器，并耗费大量电能。所以，一般只有较大型的天文台才有这样的设备。自适应光学系统和激光导星技术的发展能帮助人类看到众多从前根本无法观测到的黯淡星体，并能够提供那些星体的高清晰度图片，这使得人类对星空的探索前进了一大步。

以美国甚大天文望远镜为例，整个望远镜系统中整合有一具激光器，安装在望远镜旁的一个特殊的高洁净室内。进行人工导星发射时，一根光纤把激光送至望远镜顶端一个小直径发射镜片上，向天空发送一束直径约0.5m的激光以产生人工导星。近年来，美国科学家经过多次测试和实际运作，得出的结论是采用激光导星校准后，甚大天文望远镜能得到比以前清晰度高10倍的天体图像。

下图为夏威夷凯克天文台凯克1号、2号望远镜发射自适应激光。凯克1号望远镜的激光器没有采用传统的光纤引导激光束，而是安装了一种新管子和镜子组成的 “自由空间传输系统”传导激光。

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2002年1月4日夜，凯克II号天文望远镜射曾向夜空发射自适应激光制造人工导星。这颗星的星等仅为9.5，比人眼可见的最低标准要低25倍。

自适应光学系统和激光导星的理论完善及实验要拜美国空军所赐。美军在上世纪80年代的星球大战计划中曾秘密研发这些技术，为的是建立对外太空轨道上的航天器进行精密监控和打击能力。1987年，美军第一次成功制造出人工激光导星，此后，小型的自适应光学系统也广泛安装于侦察卫星的小口径镜头上。

冷战结束后，许多源自军事科研项目的技术逐渐解密和公开，随着民用计算机和光学技术的成熟，自适应光学技术得以广泛应用。第一台安装自适应光学系统的大型天文望远镜是欧洲南方天文台在智利建造的3.6米口径的新技术望远镜。目前几乎所有新建的大型地面光学/红外望远镜都安装了这一系统。

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如果云天明每夜都能乘着飞船在地球轨道上飞行，他也许会借助仪器看到很多颗在地球上空淡淡闪耀的星星。哪一颗才能代表他的爱情和衷肠其实已经不重要了，重要的是他心中的她在地面上也有能力看见，夜空里属于自己的星星。