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精密机械与物理研究
罗切斯特精密零部件(苏州)有限公司 作者:SystemMaster 2016-04-28 16:54:42 
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所近日成功自主研制出直径4.03米的单体碳化硅反射镜坯,将其应用于望远镜或卫星上成像,分辨率可达哈勃望远镜的3倍。

经历数百次实验探索与工艺验证,长春光机所的研究团队用6年时间成功研制出4米口径碳化硅镜坯,可直接应用于可见光波段,并且整个制作流程使用的是完全自主知识产权的制备工艺及装备,实现我国在关键科学技术上的“非对称赶超”。

“假如将哈勃望远镜对准地球,勉强能够看到餐桌上的碟子;但如果换成4米口径的反射镜,其分辨率将提高3倍,完全可以数出餐盘内的面包数量。”长春光机所先进光学与结构材料实验室主任张舸说。

现代大型光学望远镜系统均采用反射式结构,最核心的部件是反射镜,相当于“千里眼”的“角膜”。反射镜的口径越大,望远镜的分辨本领和聚光能力越强。碳化硅材料是目前国际光学界公认的高性能反射镜材料。我国在大口径反射镜材料研制上完全依赖进口,发展大口径反射镜坯制造技术迫在眉睫。

长春光机所是我国光学材料的发源地。上世纪90年代末光机所着手从事光学级碳化硅材料研究。大口径复杂形状碳化硅反射镜坯的制造难度极大,特别是镜体的无约束形变和温场精确控制等技术,是世界公认难题。目前的公开报道中,由法国研制的世界最大口径碳化硅反射镜坯为3.5米,但它仅能应用于远红外波段(人眼无法对其成像直接观测);应用于可见光波段(人眼可直接观测)的反射镜最大口径仅为1.5米。

2015年我国自主研发的首颗商用遥感卫星“吉林一号”卫星升空,其使用了团队研制的624毫米反射镜,拍摄出的照片清晰明亮。随着大口径碳化硅反射镜技术继续发展,这一技术将在空间对地观测、深空探测和天文观测等领域发挥更大作用。 

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