引力透镜发生于有质量的物体在时空织物中产生涟漪和凹陷时，光线必须沿着这些线条传播，有时会产生放大镜效应。这听起来和看起来都像是科幻小说中的奇特事物，但它实际上是天文学中一个非常重要的工具。最近，詹姆斯·韦伯太空望远镜因仅凭这一点就频频登上新闻：观察光线如何在宇宙中围绕巨大的星系团弯曲，从而揭示出它们后面更微弱、更遥远的古老星系。
现在，美国宇航局喷气推进实验室的科学家 Slava Turyshev 正在尝试利用我们太阳的引力透镜，将其靠近地球。在一篇新发布的预印本论文中，Turyshev 计算了所有详细的数学和物理学计算，证明利用太阳引力确实是可行的，并具有一些非常巧妙的用途。所谓的“太阳引力透镜”（SGL）可以帮助我们向恒星发送光信号进行星际通讯，或探测遥远系外行星的表面。
“通过利用我们恒星的引力透镜效应，天文学将在观测能力上实现革命性的飞跃，”未参与此项新研究的宾州州立大学天文学家 Nick Tusay 说。“光线是双向的，所以它也可以增强我们的传输能力，如果我们那里有任何人可以与之交流的话。”
就地球上的望远镜而言，越大越好。要收集足够的光来探测非常微弱的遥远天体，你需要一个巨大的镜子或透镜来聚焦光线——但我们只能建造到一定大小。这就是 SGL 的作用所在，它是一种替代建造更大望远镜的方法，而是依靠太阳引力弯曲的时空来为我们进行聚焦。
“使用 SGL 消除了建造大型望远镜的需要，取而代之的是如何将望远镜送到太阳的焦距（以及如何将其保持在那里）的问题，”未参与此项新研究的伯克利天文学家 Macy Huston 解释道。“而且有很多正在进行的工作来尝试解决这个问题，”他们补充道。
Turyshev 正在积极设计一项任务，将一个一米大小的望远镜（不到著名的哈勃的一半大小）发送到太阳引力井的焦点。这是一个相当遥远的旅程——这个焦点位于距离我们恒星约 650 AU 的地方，比人类目前距离最远的探测器旅行者 1 号还要远近五倍。为了在不到一生时间内到达如此巨大的距离，该团队正在依靠尖端的太阳帆技术，以比以往更快的速度前进。
目前，詹姆斯·韦伯太空望远镜正在研究其他恒星周围行星的大气层，而未来的宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）在 2040 年代有望能够看到系外行星大气层中足够的细节，以寻找生命的迹象。Turyshev 的任务将是证实地外生命存在的下一步重大进展，预计将在 2035 年左右发射。一旦 JWST 和 HWO 识别出可能有趣的行星，SGL 望远镜将能够详细绘制系外行星的表面。Turyshev 声称，它将能够看到一个放大到 700 x 700 像素的行星——这比直接成像目前 2 或 3 像素有了巨大的改进。“如果那个系外行星上有沼泽，散发出甲烷，我们将知道，例如，它位于这个大陆的这个岛屿上，”他解释道。
展望更具科幻色彩的未来，这种 SGL 技术不仅可以“作为我们从太阳系中可以用来详细观测其他行星系统的望远镜”，而且还可以作为“星际通讯网络（用于有意通讯）”，Huston 说。放置在太阳引力焦点处的激光可以向其他恒星发送信息，而不会像我们目前的地球基信标技术那样损失太多信号。
“如果我们将来成为一个星际文明，[SGL] 可能是星系之间最有效的通讯方式，”Tusay 说。自 20 世纪初以来，我们从地球大气层泄漏出的无线电传输，离地球越远，衰减得越快。Turyshev 的数学计算表明，即使考虑到现实世界嘈杂的背景，从 SGL 发送的信号在附近恒星的距离上也能被轻易注意到。Turyshev 说，通过 SGL 进行传输“并非不可能，物理学实际上鼓励这样做”。
然而，这项技术并不能解决我们所有的星际障碍。我们可能能够发送信息，但我们仍然没有办法将我们自己送往群星之间进行旅行。而且我们的星系通讯将会有巨大的延迟——更像是骑马穿越全国送信，而不是与朋友视频通话。“光仍然有最大速度，”Tusay 提醒道。因此，发送一条到四光年外恒星的信息需要四年才能到达，而回应还需要四年才能到达我们这里。尽管如此，太阳引力透镜是实现我们科幻未来的一大步。
