上面一行是JWST拍摄的星系NGC 1068、木卫一和WR 137的原始数据图像，下面一行是经过锐化或“去模糊”的图像。图片来源：Max Charles

一种创新的软件解决方案，成功修正了美国国家航空航天局耗资数十亿美元的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）拍摄的模糊图像。这使得科学家在不离开地球的情况下修复了JWST，完成了以往需要派遣宇航员才能进行的维修任务。近日，相关研究公布于预印本平台arXiv。

这一成就得益于JWST上唯一的澳大利亚组件——孔径掩模干涉仪（AMI）。它由悉尼大学的Peter Tuthill研发，使天文学家能够捕捉恒星和系外行星的超高分辨率图像。AMI将望远镜主镜不同区域的光线整合起来，这一过程被称为干涉测量。

当JWST开始科学观测时，研究人员发现AMI的性能受到了红外相机探测器微弱电子失真的影响，导致图像模糊。这令人联想到哈勃空间望远镜早期的光学缺陷，最后不得不通过宇航员的太空行走加以修复。

悉尼大学的博士生Louis Desdoigts和Max Charles并未尝试进行物理修复，而是与Tuthill及澳大利亚麦考瑞大学Ben Pope合作，研发了一种纯粹基于软件的校准技术，在地球上解决了图像失真问题。

这个名为AMIGO（孔径掩模干涉生成观测系统）的系统，利用先进模拟与神经网络技术，复现了望远镜的光学与电子设备在太空中的运行状态。通过找出电荷轻微扩散至相邻像素的问题，他们设计了数字校正图像的算法，完全恢复了AMI的观测性能。

“我们没有派宇航员去安装新部件，而是设法用代码解决了问题。”Tuthill说。

借助AMIGO系统，JWST已拍摄到迄今最清晰的图像，以前所未有的细节捕捉到一颗暗弱天体和一颗红褐矮星的直接影像，后者围绕距地球约133光年的恒星HD 206893运行。

由Charles领导的一项研究进一步验证了AMI的精确度。借助改进后的校准技术，JWST成功拍摄到黑洞喷流、木卫一炽热表面，以及WR 137恒星充满尘埃的恒星风的清晰影像，表明JWST现在能比以往探测得更深入、更清晰。

“这项工作使JWST的观测视野变得更加清晰。看到软件解决方案能拓展望远镜的科学观测范围，而且这一切无需离开实验室就能实现，令人无比欣慰。”Desdoigts说。（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.09806

https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.10924