长春光机所4.03米大口径碳化硅反射镜成功通过验收

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。

为了保证望远镜的分辨率和成像质量，光学系统对反射镜的面型精度有着苛刻的要求。对于大口径光学系统而言，这种精度要求不会随着口径的增大而降低。

以可见光波段观测的为例，面型精度要求至少在三十分之一以上波长（λ/30，RMS值优于20nm），4米反射镜放大到北京市大小，进行土地平整，土地平整度要小于1毫米。如此这就好比将高的面形精度，对于反射镜镜坯材料和光学加工技术都提出了苛刻要求。

十余年攻关 造就我国的“大眼睛”

长春光机所是如何满足上述“苛刻的要求”， 制造出大口径反射镜的呢？

镜坯制造

对于反射镜镜坯而言，反射镜材料的比刚度（E/ρ）和热稳定性（λ/α）必须尽可能大，这样随着口径的增大，材料的刚性仍然可以保证面型的稳定，受热环境影响较小，并且有利于减轻系统重量。

国际上常用的反射镜基体材料有石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅、金属铍等，其中以碳化硅（SiC）的比刚度和热稳定性最优，因此成为反射镜备选材料的宠儿。