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军事:中国研世界最大4米直径反射镜头 超美军最强侦察卫星

2018-08-22 10:49 来源:环球时报

反射镜,光学

  2018年8月21日,中科院长春光机所研制的4.03米大口径碳化硅反射镜成功通过验收。这也是公开报道的世界上最大口径碳化硅单体反射镜。这一成果标志我国光学系统制造能力跻身国际先进水平,为我国大口径光电装备跨越升级奠定了坚实基础。

  口径决定观测极限

  自1609年伽利略发明天文望远镜以来,无论是从地面仰望星空,还是从空间俯瞰大地、纵观寰宇,想要使光学系统的观测能力不断提升,都离不开一个关键——口径。

  基于几何光学中的瑞利判据可知,在光学望远镜中,能够分辨两个相邻物像的极限分辨角(θ)越小,光学望远镜的分辨率就越高,而极限分辨角是由光的波长(λ)和主反射镜的直径(D)决定的,因此,为了提高光学望远镜的分辨率,对更大口径主反射镜的需求是无止境的。

  从天文观测(深空探测)到空间对地观测,大口径望远镜自诞生以来就不断拓展着人类观测的极限。

  哈勃望远镜(图片来源:www.augspc.com)

  著名的哈勃太空望远镜,口径达到了2.4米,最远已经观测到了距离地球134亿光年的宇宙深处,让我们观察到宇宙更加接近诞生之时的状态。

  3.67m AEOS先进光电望远镜

  AEOS地基望远镜,口径3.67米,能探测近地轨道上0.1米大小的碎片,成功观测到了哥伦比亚号事故的症结所在,为日后避免惨剧再次发生提供了相关依据。

  锁眼12(KH-12)卫星相机,口径超过3米,对地分辨率可达0.1米,这也是目前人类可以获得的、分辨率最高的空间对地遥感数据……

  造大口径反射镜 为什么这么难?

  现代大口径光学系统均采用反射式结构,其中主镜口径直接决定了系统的分辨能力,同时也是系统中制造难度最大的核心关键;当口径超过一定量级时,会对光学材料和光学加工均带来巨大的挑战。

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