近日，悉尼大学研究人员开发出创新软件解决方案，成功矫正了NASA耗资数十亿美元建造的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）拍摄图像的模糊问题。这项成果全面恢复了该望远镜关键仪器的精准度，实现了以往需耗资巨大的宇航员维修任务才能达成的目标。该研究发表于arXiv。

提升JWST图像清晰度：上图所示为星系NGC 1068、木卫一伊奥和沃尔夫-拉叶星137的原始数据图像，下图是经过该研究处理流程优化后的锐化（去模糊）图像。图片来源：悉尼大学

  ?

此项成功得益于JWST唯一由澳大利亚设计的组件——孔径遮罩干涉仪。该仪器由悉尼大学物理学院教授Peter Tuthill研发，使天文学家能捕获恒星与系外行星的超高分辨率图像。其工作原理是通过干涉测量法整合望远镜主镜不同区域接收的光线。当JWST启动科学观测时，研究人员发现干涉仪性能正受到红外相机探测器微弱电子失真的影响。这些失真导致图像出现细微模糊，令人联想起哈勃太空望远镜早年必须通过宇航员太空行走才能修正的著名光学缺陷。

在Peter Tuthill与麦考瑞大学副教授Benjamin Pope的共同指导下，博士生Louis Desdoigts与Max Charles没有尝试物理维修，而是设计出纯软件校准技术，用人工智能从地球端成功修复了图像失真。

他们开发的AMIGO系统通过高级模拟与神经网络，复现望远镜光学系统与电子设备在太空中的运行状态。研究团队精准定位了电荷轻微扩散至相邻像素的现象，据此设计出进行数字校正的算法，彻底恢复了孔径遮罩干涉仪的观测性能。

成效令人惊叹。启用AMIGO系统后，JWST传回了史上最清晰图像，以前所未有的精细度捕捉到微弱天体。这包括直接成像一颗暗弱系外行星及环绕HD 206893恒星（距地球约133光年）运行的红棕矮星。

由Max Charles主导的相关研究进一步验证了改进后干涉仪的精准度。借助改进后的校准系统，望远镜成功拍摄到黑洞喷流、木卫一伊奥的炽热地表、WR 137恒星充满尘埃的星风等高清图像，证明JWST现已具备更深入更清晰的观测能力。

“这项突破让JWST的视野变得愈发锐利，通过软件方案扩展望远镜科学探测范围令人振奋，更难得的是这一切完全在实验室内完成。”Desdoigts说。

相关论文信息：https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.09806