詹姆斯·韦伯太空望远镜的镜片提升了眼科手术的精度

最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 将重塑我们对宇宙的理解。天文学家们已经以前所未有的深度窥探了早期宇宙——而望远镜捕捉超过 130 亿年前光线的关键，在于其巨大的镜片。

主镜，拥有标志性的六边形形状，直径超过两层楼高，由 18 个独立的部分组成。所有这些部分都必须完美光滑、平坦且无划痕，才能提供遥远天体的完美图像。

现在，由 NASA 历时数十年开发出的这些镜片，正通过提高准分子激光原位角膜磨镶术 (LASIK) 眼科手术的精度，帮助眼科医生改善数百万人的视力。

詹姆斯·韦伯镜片技术

JWST 镜片部分的制造过程包括严格的测量、研磨、抛光和测试——这是 JWST 制造中最耗时的环节之一。

“每个镜片都经过独立测量，在冷却时会改变形状，并在零重力环境下也会改变形状，”NASA 戈达德太空飞行中心 Webb 项目的光学望远镜元件经理 Lee Feinberg 说。“在独立测量镜片时，所有这些都需要被考虑进去，这样它们才能协同工作。”

21 世纪初，位于阿尔伯克基的公司 WaveFront Sciences 与 NASA 合作，帮助开发了一个系统，用于测量 Webb 镜片在研磨和抛光到极其精确的配置过程中产生的变化。

“这被称为扫描夏克-哈特曼传感器，它允许您以非常高的分辨率测量表面，”Feinberg 说。“这在测量镜片边缘方面很有帮助，也同样适用于测量眼睛。”

这项使用算法检测 JWST 镜片偏差的技术，最终被 WaveFront Sciences 整合到一个商业产品中，该产品能够通过绘制眼睛地图来诊断特定的眼部疾病。他们称之为“完整的眼科分析系统”。

为太空探索开发的技术有着悠久的历史，它们被重新应用于其他对地球上的人们非常有用的领域。事实上，NASA 会追踪这些衍生产品，因为它们是太空探索对社会产生更广泛益处的有力证明。

WaveFront 的系统在 2017 年被强生公司收购之前，经历了多次买卖。强生公司随后将其整合到其iDesign Refractive Studio 中——这是一个独特的工具，能够进行精确的眼部测量，以帮助绘制视觉通路和角膜曲率中的缺陷。

在视力正常的人眼中，角膜能将进入的光线精确地聚焦到眼球后部的视网膜上。然而，在近视或远视的人眼中，光线会发生错误折射，导致视力模糊。

在 LASIK 手术中，会使用一种特殊设计的激光来改变角膜的曲率。最初，这仅基于患者验光处方测试的有限信息。

但借鉴帮助匹配 JWST 镜片曲向的技术，现在的手术可以利用涉及个体眼睛 1200 多次测量的数据——提供更安全、更精确的视力矫正。

该技术于 2018 年获得美国 FDA 批准。根据强生公司的数据，目前已在 47 个国家推广，并已成功帮助全球超过 1800 万例 LASIK 眼科手术。