在未來幾十年裡，各國太空機構可能會發射大型分段太空望遠鏡，這樣可以更方便地觀察遙遠的系外行星及其大氣層。為了保持這些巨型望遠鏡的穩定，麻省理工學院的研究人員說，小型衛星可以跟隨並充當“導航星”，通過將激光指向望遠鏡來校準系統，從而產生更好、更精確的天體圖像。
在我們的太陽系之外有超過3900顆已確認的行星。它們中的大多數被探測到利用的是凌日法，凌日法星光的變化可以告訴天文學家一個行星的大小和它與恆星的距離。
但是假如我們需要了解更多關於這個星球的信息，包括它是否含有氧氣、水和其他生命跡象，就需要更強大的工具。理想情況下，這些望遠鏡將是更大的太空望遠鏡，其採光鏡的寬度與最大的地面天文臺的相同。美國國家航空航天局的工程師們現在正在為這類新一代太空望遠鏡開發設計，“分段”望遠鏡有多個小鏡面，可以組裝或展開，一旦發射到太空中，就會形成一個非常大的望遠鏡。
美國宇航局即將推出的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就是一個分段主鏡的例子，它的直徑為6.5米，有18個六角形鏡面。下一代空間望遠鏡預計將達到15米，擁有100多個反射鏡段。
分段式空間望遠鏡面臨的一個挑戰是如何保持鏡面的穩定並共同指向外行星系統。所以這樣的望遠鏡必須配備日冕儀，日冕儀足夠靈敏，能夠分辨恆星發出的光和軌道上行星發出的較弱的光。但是，望遠鏡任何一個部分的微小變化都可能會使日冕儀的測量結果發生偏差，並擾亂對氧、水或其他行星特徵的測量。
現在，麻省理工學院的工程師們提出，利用鞋盒大小的導航衛星，配備了一個簡單的激光發射裝置，可以在離大空間望遠鏡一段距離的地方飛行，並充當“導航星”，在目標系統附近提供穩定明亮的光線，望遠鏡可以作為空間中的參考點，以保持自身的穩定。
在今天發表在《天文學雜誌》上的一篇論文中，研究人員表示，利用當今的現有技術，這種激光導星的設計是可行的。研究人員說，使用來自第二個航天器的激光來穩定系統，可以緩解對大型分段望遠鏡精度的需求，節省時間和金錢，並允許更靈活的望遠鏡設計。
麻省理工學院航空航天系的博士後、論文的主要作者伊萬·道格拉斯說：“這篇論文表明，將來我們可能會建造一個穩定分段式望遠鏡，也可以用明亮的光源作為參考來保持它的穩定性。”
其實在20世紀90年代，科學家們開始使用地面上的激光作為人造導航星，通過在高層大氣中激發鈉離子，將激光指向天空，形成一個離地面40英里的光點。天文學家可以利用這個光源穩定望遠鏡。而現在科學家正在擴展這一想法，但我們不是將激光從地面射入太空，而是將其從太空“射入”更遠的太空，地面望遠鏡需要對抗大氣效應，但是用於外行星成像的空間望遠鏡必須對抗系統溫度的微小變化和運動引起的任何干擾。
太空激光導星的想法是由美國宇航局資助的一個項目產生的。該機構一直在考慮太空中大型分段望遠鏡的設計，並讓研究人員找到降低大型天文望遠鏡成本的方法。
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