美國空軍自適應(yīng)光學系統(tǒng)的研究人員已經(jīng)準備好與工業(yè)界接觸，研制一種新型高功率鈉激光器，從而為位于新墨西哥州科特蘭空軍基地的美國空軍星火光學靶場提供人造導(dǎo)星，用于多種光學研究。

位于科特蘭空軍基地的美國空軍研究實驗室定向能源局官員上周發(fā)布了一份關(guān)于“更亮的鈉信標”項目的征集公告（FA9451-19-9-0001_Presolicitation）。

該項目將要求工業(yè)界開發(fā)一種功率超過75瓦的鈉信標激光器，以制造人造導(dǎo)星。美國空軍官員說，從現(xiàn)在起到2019年3月底之間，研究人員將對這個項目進行正式的提案征集。

強大的鈉激光能夠在大氣中投射出一幅圖像，它看起來像一顆明亮的人造恒星，且位于星火光學靶場的3.5米口徑望遠鏡的視野之內(nèi)。這臺望遠鏡將探測到由于大氣湍流而造成的人造導(dǎo)星形狀的任何變化。然后，該望遠鏡系統(tǒng)將使用自適應(yīng)光學系統(tǒng)對這一湍流的影響進行補償。

地球大氣中的擾動會使光束發(fā)生輕微的扭曲。這就是夜晚人眼看星星在閃爍的原因。地面天文臺可以利用自適應(yīng)光學系統(tǒng)來補償大氣湍流，這種自適應(yīng)光學系統(tǒng)就像可彎曲的鏡子一樣，抵消大氣湍流的影響。

然而，自適應(yīng)光學系統(tǒng)需要一個可靠的、非常明亮的參考星來測量大氣湍流。大多數(shù)自然恒星要么亮度不足以勝任這項工作，要么不在星火光學靶場的視野內(nèi)。這就是鈉激光投射人造導(dǎo)星的用途。

自適應(yīng)光學系統(tǒng)利用這種導(dǎo)星作為波前參考光源。鈉激光器通過向大氣中發(fā)射激光來制造人造導(dǎo)星。激光光束的光線經(jīng)由上層大氣的反射，被望遠鏡觀測到。

這種鈉激光器所發(fā)射的光波長為589.2納米，能夠激發(fā)地表高度56英里的大氣層的鈉層中的原子。然后，鈉原子重新發(fā)射激光，制造出一顆發(fā)光的人造導(dǎo)星。

美國空軍的星火光學靶場可以幫助科學家們完善自適應(yīng)光學系統(tǒng)，這一系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于天文觀測，還可以增強高分辨率衛(wèi)星成像、反衛(wèi)星武器和中繼鏡系統(tǒng)的強激光聚焦能力。

2018年5月，美國空軍研究實驗室發(fā)布了一份關(guān)于鈉信標激光器功率突破50瓦研究的提案征集。從那時起，項目規(guī)劃人員就已經(jīng)將預(yù)期的激光功率提高到75瓦以上。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所 李婕敏）