När ett nytt rymdteleskop från NASA öppnar ögonen i mitten av 2020-talet, den kommer att titta på universum genom några av de mest sofistikerade solglasögonen som någonsin designats.

Denna flerskiktsteknik, coronagrafinstrumentet, kan med rätta kallas "stjärnglasögon":ett system av masker, prismor, detektorer och till och med självböjande speglar byggda för att blockera bländningen från avlägsna stjärnor – och avslöja planeterna i omloppsbana runt dem.

I vanliga fall, den bländningen är överväldigande, utplånar alla chanser att se planeter kretsa runt andra stjärnor, kallade exoplaneter, sa Jason Rhodes, projektforskaren för Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.

En stjärnas fotoner – ljuspartiklar – överträffar i hög grad allt ljus som kommer från en planet i bana när de träffar teleskopet.

"Vad vi försöker göra är att ta bort en miljard fotoner från stjärnan för varje vi fångar från planeten, sa Rhodes.

Och WFIRST:s koronagraf har precis avslutat en stor milstolpe:en preliminär designgranskning av NASA. Det betyder att instrumentet har uppfyllt all design, schema och budgetkrav, och kan nu gå vidare till nästa fas:bygga hårdvara som kommer att flyga i rymden. Det är en i en serie av sådana recensioner som undersöker varje aspekt av uppdraget, sa WFIRST Project Scientist Jeffrey Kruk från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

"Var och en av dessa recensioner är omfattande, " sa Kruk. "Vi går igenom alla aspekter av uppdraget, för att visa att allt hänger ihop."

WFIRST-uppdragets koronagraf är avsedd att visa kraften i allt mer avancerad teknik. Eftersom den fångar ljus direkt från stora, gasformiga exoplaneter, och från skivor av damm och gas som omger andra stjärnor, det kommer att visa vägen till teknik för ännu större rymdteleskop.

Framtida teleskop med ännu mer sofistikerade koronagrafer kommer att kunna generera enpixel "bilder" av steniga planeter lika stora som jorden. Sedan kan ljuset spridas till en regnbåge som kallas ett "spektrum, "avslöjar vilka gaser som finns i planetens atmosfär - kanske syre, metan, koldioxid, och kanske till och med tecken på liv.

"Med WFIRST kommer vi att kunna få bilder och spektra av dessa stora planeter, med målet att bevisa teknik som kommer att användas i ett framtida uppdrag – att så småningom titta på små steniga planeter som kan ha flytande vatten på sina ytor, eller till och med tecken på liv, som vår egen, sa Rhodes.

På det här sättet, WFIRST är en sorts pionjär. Det är därför NASA anser att koronagrafen är en "teknikdemonstration". Även om det sannolikt kommer att generera viktiga vetenskapliga upptäckter, dess huvudsakliga uppgift är att bevisa för forskarsamhället att komplexa koronagrafer verkligen kan fungera i rymden.

"Detta kan vara det mest komplicerade astronomiska instrument som någonsin flugits, sa Rhodes.

Varför denna Coronagraph är annorlunda

NASA:s rymdteleskop Hubble, i omloppsbana sedan 1990, är hittills det enda flaggskeppsuppdraget för NASA:s astrofysik som inkluderar koronagrafer – mycket enklare och mindre sofistikerade versioner än vad som kommer att flyga på WFIRST.

Men när den lanseras i mitten av 2020-talet, WFIRST kommer att vara det tredje uppdraget som inkluderar coronagraph-teknologi. NASA:s massiva rymdteleskop James Webb, lanseras 2021, kommer att innehålla en koronagraf med en synskärpa som är större än Hubbles, men utan stjärnljusdämpningsförmågan hos WFIRST.

"WFIRST borde vara två eller tre storleksordningar starkare än någon annan koronagraf som någonsin flugit" i sin förmåga att skilja en planet från sin stjärna, sa Rhodes. "Det borde finnas en chans för någon riktigt övertygande vetenskap, även om det bara är en teknisk demo."

De två flexibla speglarna inuti koronagrafen är nyckelkomponenter. När ljus som har färdats tiotals ljusår från en exoplanet kommer in i teleskopet, tusentals ställdon rör sig som kolvar, ändra formen på speglarna i realtid. Böjningen av dessa "deformerbara speglar" kompenserar för små skavanker och förändringar i teleskopets optik.

Förändringar på speglarnas ytor är så exakta att de kan kompensera för fel som är mindre än bredden på en DNA-sträng.

Dessa speglar, tillsammans med högteknologiska "masker, "ett annat stort framsteg, dämpa stjärnans diffraktion – böjningen av ljusvågor runt kanterna på ljusblockerande element inuti koronagrafen.

Resultatet:bländande stjärnljus dämpas kraftigt, och svagt glödande, tidigare gömda planeter dyker upp.

Tekniken för stjärnavbländning kan också leverera de tydligaste bilderna någonsin av avlägsna stjärnsystems uppväxtår – när de fortfarande är insvepta i skivor av damm och gas när spädbarnsplaneter tar form inuti.

"De skräpskivor vi ser idag runt andra stjärnor är ljusare och mer massiva än vad vi har i vårt eget solsystem, sa Vanessa Bailey, en astronom vid JPL och instrumentteknolog för WFIRST coronagraph. "WFIRST:s koronagrafinstrument kan studera svagare, mer diffust skivmaterial som liknar huvudasteroidbältet, Kuiperbältet, och annat damm som kretsar runt solen."

Det kan ge djupa insikter om hur vårt solsystem bildades.

Kruk sa att instrumentets deformerbara speglar och annan avancerad teknik - känd som "aktiv vågfrontskontroll" - borde innebära ett språng på 100 till 1, 000 gånger kapaciteten för tidigare koronagrafer.

"När du ser en möjlighet som denna att verkligen öppna nya gränser på ett nytt område, man kan inte låta bli att bli upphetsad av det, " han sa.

När koronagraftekniken väl har demonstrerats under uppdragets första 18 månader, WFIRST:s koronagraf kan bli öppen för vetenskapssamfundet. Ett "Participating Scientist Program" skulle bjuda in ett bredare utbud av observatörer att utföra experiment bortom demonstrationsfasen.

Koronagrafens framsteg genom milstolpen för designgranskning är en del av ett utvecklingsschema som nu rör sig i ett snabbt klipp. En gigantisk kamera som också kommer att flyga på rymdfarkosten, kallas Wide-Field Instrument, klarade samma hinder i juni. Det anses vara rymdteleskopets huvudinstrument.

Rhodes gillar att jämföra WFIRST med det historiska Mars Pathfinder-uppdraget. Efter att ha landat på den röda planeten 1997, Pathfinder-landaren släppte lös en liten rover, som heter Sojourner, att rulla på egen hand runt landningsplatsen och undersöka närliggande stenar.

"Det var en teknisk demo, " sa Rhodes. "Målet var att visa att en rover fungerar på Mars. Men den fortsatte med att göra mycket intressant vetenskap under sin livstid. Så vi hoppas att detsamma kommer att gälla för WFIRST:s coronagraph tech-demo."