地外生命探测数字全息技术发展现状及趋势

王越; 刘欣悦; 刘欣然; 崔旭; 孟浩然

doi:10.37188/OPE.20212912.2774

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地外生命探测数字全息技术发展现状及趋势

现代应用光学 | 更新时间：2022-01-07

- 地外生命探测数字全息技术发展现状及趋势
- Development status and trend of digital holography technology for extraterrestrial life detection
- 光学精密工程 2021年29卷第12期页码：2774-2782
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033
  2.中国科学院大学，北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "王　越（1994-），男，博士研究生，研究方向为定量相位成像的同步相移计算全息方法。E-mail：15584237868@163.com" ]
  [ "孟浩然（1980-），男，副研究员，硕士生导师，主要从事海洋光学探测、激光应用、光学全息与光学显微成像等领域的研究。E-mail：menghaoran@ciomp.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  中国科学院任务/战略性先导科技专项（A类）(XDA22020402)
- DOI：10.37188/OPE.20212912.2774
  中图分类号： TN26
- 收稿日期：2021-04-30，
  
  修回日期：2021-06-30，
  
  纸质出版日期：2021-12-15
- 稿件说明：
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王越,刘欣悦,刘欣然等.地外生命探测数字全息技术发展现状及趋势[J].光学精密工程,2021,29(12):2774-2782.

WANG Yue,LIU Xin-yue,LIU Xin-ran,et al.Development status and trend of digital holography technology for extraterrestrial life detection[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(12):2774-2782.
王越,刘欣悦,刘欣然等.地外生命探测数字全息技术发展现状及趋势[J].光学精密工程,2021,29(12):2774-2782. DOI： 10.37188/OPE.20212912.2774.

WANG Yue,LIU Xin-yue,LIU Xin-ran,et al.Development status and trend of digital holography technology for extraterrestrial life detection[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(12):2774-2782. DOI： 10.37188/OPE.20212912.2774.

摘要

地外生命原位探测具有重要的科研与人文价值，未来探测任务中木卫二等海洋世界正逐渐成为新的兴趣目标。结合数字全息技术的深海微生物原位探测场景，提出了其在地外生命原位探测场景的应用设想。调研了用于地外生命探测的数字全息技术研究进展，总结了Serabyn团队提出的“共模”与无透镜数字全息显微成像两种技术方案。用于地外生命探测的数字全息技术处于实验室研发阶段，对低温、低细胞浓度海洋环境下的生命探测是地外行星生命探测的基础，侧面验证了所提设想的可行性。数字全息技术是实现地外生命探测的理想方案，对地球海洋环境微生物观测的全息技术进行优化可为未来地外行星生命探测任务奠定基础。

Abstract

In situ detection of extraterrestrial life is significant for scientific research and humanities. In future exploration missions， marine worlds such as Europa are gradually becoming new subjects of interest. Considering the application of digital holography in deep-sea microbial in-situ detection， the application of digital holography in the in-situ detection of extraterrestrial life is proposed in this study. The research progress of digital holography for extraterrestrial life detection is investigated， and the two technical solutions of common mode and lensless digital holographic microscopy proposed by the Gene Serabyn team are summarized. Digital holography for extraterrestrial life detection is in the laboratory-research and development stage； in situ detection of marine microorganisms at low temperature and low cell concentration is the basis for the detection of extraterrestrial life， and the feasibility of the proposed idea has been indirectly verified. Digital holography is an ideal solution for realizing the detection of extraterrestrial life. The optimization of digital holography for in-situ detection of microorganisms in the earth's oceans can lay the foundation for future extraterrestrial life detection missions.

关键词

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