长期以来，美国宇航局一直对建造更大更好的太空望远镜感兴趣。它的先进概念研究所（NIAC）已经资助了几种方法来建造和部署用于各种目的的新型望远镜。早在2019年，他们资助的一个项目就是双重用途系外行星望远镜（DUET），它将使用先进的光学技术来追踪潜在的地球2.0。

到目前为止，发射到太空的最大望远镜是詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST），主镜长6.5米。然而，即使有这么大的一面镜子，也很难区分系外行星和它们的恒星，它们彼此之间可能只有几毫角秒的距离。地面上的大型望远镜分辨率略高，但它们受到其他限制，如大气扭曲和云层覆盖。

在太空中安装一个更大的望远镜可以解决许多这样的问题，但发射一个仅仅是JWST的更大版本的望远镜成本就高得令人望而却步，或者干脆被禁止，这取决于它是否可以装在火箭整流罩中。即使是星际飞船和其他下一代发射系统也无法安装10米组装的主镜。

因此，研究人员已经开始转向可以解决这个问题的替代光学技术。一种常见的光学现象是衍射。最著名的例子是许多孩子在物理课上做的著名的“狭缝”实验。光绕过边缘时会弯曲，工程师们可以利用这一原理，将其放大，并制造出一种能使遥远恒星发出的光弯曲的东西。

这就是DUET的基本原理 —— 它使用一种称为主物镜光栅（POG）的技术来聚焦可能感兴趣的特定波长 —— 例如，可以显示系外行星大气中氧气的波长。特别是，DUET使用一种POG，产生圆形谱图。虽然这个想法在天文学上是新颖的，但它已经在其他领域得到了应用。该项目的PI，汤姆·迪托（Tom Ditto）最初是一名艺术家，后来成为一名专注于光学的技术专家。

在NIAC第一阶段的资助下，汤姆·迪托和他的团队开发了一个台式实验，证明了DUET的基础技术。它由一个板条状的第一数据收集阶段组成，该阶段将感兴趣的恒星发出的光聚焦到第二阶段，因此，还有一个收集器，它捕获可以转换成圆形光谱仪的数据。

研究人员对紫外光特别感兴趣，因为地球从远处看起来就像一支明亮的蜡烛，至少与其他光谱的光相比是这样。他们在实验台上测试了紫色激光，并分析了产生的圆形光谱仪。它显示了从非常远的地方探测像地球这样光谱的物体的巨大前景。

但仍有一些障碍需要克服。其中一个更大的问题是实验中使用的光栅结构的效率。其20%的效率将使它几乎无法探测到望远镜设计用于探测的那种微弱物体。光栅的部署机制也将是一个挑战，它需要与望远镜本身分开的额外航天器的帮助。

这就是实验的现状，因为到目前为止，NASA还没有选择用第二阶段的拨款来支持这个项目。考虑到系外行星的发现历史，我们找到地球2.0只是时间问题。我们将使用什么技术来实现这一目标还不得而知。

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