空间望远镜光学系统中的轻型反射镜

本文概述了空间望远镜中的被动式轻型反射镜制造技术，它标志了空间望远镜制造技术的最新进展。反射镜采用非传统材料一碳化硅，使大于3米直径的反射镜达到衍射极限的质量成为可能。     

天基大口径反射镜支撑技术的发展

为了满足人类对地观测和宇宙探索的更高性能要求,空间望远镜反射镜口径已经从米级向十米量级迈进,呈现不断增大的趋势。大口径反射镜支撑与反射镜面形精度和稳定性直接相关,是决定空间望远镜实际观测能力乃至任务成败的关键技术之一。首先对大口径反射镜的三种主要支撑形式进行了介绍并做出适用性比较。在此基础上,从影响反射镜支撑设计的各个因素出发,讨论了反射镜支撑的设计原则。然后结合设计原则的讨论和国内外研究进展对支撑点数量和位置优化、无热化设计、无应力装配设计等大口径反射镜支撑关键技术及发展方向进行了探讨,期望对我国大型空间望远镜的研制提供借鉴,在新一轮空间探索热潮中实现跨越发展。     

X射线望远镜

X射线望远镜由聚光和成像反射镜以及在其焦平面上的二维检测器构成。X射线望远镜观察达到波长0．1nm，入射角为0．5。。这里X射线望远镜的制作有两种方法，一个重视分辨率，另一个重视聚光性能，同时满足上述两者，可以说是今后最大的开发课题。利用多层膜反射镜制作也与光学望远镜同样的正入射型X射线望远镜。     

旋铸巨型麦哲伦望远镜的8．4m反射镜

2005年7月，亚里桑拿大学将启用旋转熔炉，开始为世界最大的地基望远镜生产8．4m直径反射镜。望远镜名为巨型麦哲伦望远镜（GMT），其主镜的设计为六个8．4m离轴反射镜环，和一个中心轴上反射镜，其分辨率为哈勃空间望远镜的10倍。     

激光管热变形电极对腔片平行度的影响

激光管热变形时电极对腔片平行度的影响是很明显的,这可通过下面实验得到确认。用图1所示结构电极的内腔氦氖管做实验。先使一未装反射镜的250 mm氦氖管的放电管与内调焦望远镜同轴,再用同型的待测激光管取代这个管(平面反射镜即阳极端与望远镜相邻),以便使这个管也能基本与望远镜同轴(图2),这时望远镜内可看到平面反射镜反射的望远镜的“十”字叉丝。稍许调节望远镜的平动或转动螺丝,使反射叉丝与望远镜的原叉丝重合,此时即算调好。实验管被架在“V”形架上,不夹固,以便受热时管体可沿轴向自由伸长。     

光学制造与测试Ⅳ

一、下一代空间望远镜 1.下一代空间望远镜轻型反射镜技术的发展(H.P.Stahl,美国宇航局马歇尔空间中心) 2.子刻度铍反射镜演示器计划的最后结果(T.Reed等,美国鲍尔航空航天技术公司) 3.子刻度铍反射镜演示器的低温光学测试结果(J.B.Hadaway等,美国亚拉巴马大学应用光学中心)     

超轻量太空望远镜反射镜

未来的望远镜要求比现有的哈勃太空望远镜有更大的口径,以便收集更多的光。然而对设计者来说,研制更大口径的反射镜所面临的挑战是,反射镜应能承受航天飞船发射时的严酷条件,并     

编队飞行卫星的协同指挥控制

通过协同控制反射镜卫星和探测器卫星，预期精密编队飞行可以实现虚拟的长焦距望远镜。本文对精密指挥控制虚拟望远镜的控制策略进行了讨论，表明通过灵活分配反射镜卫星和探测器卫星的控制权可能实现全面燃料最佳化。     

以激光修正大型轨道运行望远镜镜面

美帝国家航空与宇宙航行局已开始求助于激光技术,以保证大型轨道运行望远镜系统的可能性与未来的精度。船载激光扫描器将用来探测望远镜反射镜面几何形状的误差,并驱动伺服系统,以修改反射镜的形状。     

21世纪天文光学望远镜的最新进展

1994年3月，国际光学工程学会在夏威夷召开了天文学学术交流会，并出版了《先进技术的光学望远镜》论文集。论文集分成两部分，第一部分主要阐述8个主要望远镜的研制规划，包括几种望远镜的设计新方案；第二部分主要阐述新型望远镜反射镜的设计、安装方法及所用材料。本文主要介绍望远镜的研制规划。     

为空间望远镜研制轻型反射镜

美国圣迭戈复合光学元件公司已为欧洲空间局的远红外和亚毫米波空间望远镜制成一个2 m的原型反射镜.该镜由碳纤维的加强复合聚合物制成,重77磅. 该镜系与航空航天避喷气推进实验室合作研制.望远镜有一3.5 m反射镜,在运转温度为80 K时,表面精度为几微米均方根.基底的面积密度小于20 kg/cm2.此空间望远镜将用以研究星球和星系的发展. (以上由罗山供稿)     

望远镜的新设计为太阳的研究开辟新前景

一种新颖的望远镜设计方法可以使天文研究者们观察到迄今为止最好的太阳观察效果,这种DOT采用新的设计观念,即在太阳天文学中可以使用比现用反射镜大得多的反射镜.对天文学来说一个最大的问题就是大气扰动使图像产生形变,并能引起人们熟知的夜空中星星闪烁的现象。这一问题在白天中更加严     

小F数卡赛格林系统装调技术

介绍了小F数卡赛格林系统装调的一种方法.用一束平行光照射抛物面反射镜,当抛物面反射镜的光轴与机械轴不重合时,反射光线的焦点运动.调整抛物面反射镜的中心和倾斜,使抛物面的光轴与机械轴重合,然后在卡氏系统的焦点处放置一十字分划板,经次镜和主镜的反射后,被内调焦望远镜接收,当次镜和主镜的光轴与机械轴都重合时,反射光线不动.运...     

亚利桑那大学彻底改革反射镜的制造法

亚利桑那大学的一位天文学家研制出一种浇铸相当轻的整块巨型玻璃反射镜的革命性方法。这种技术正被用于建造亚利桑那格雷厄姆山顶一合8米f/1的红外望远镜。对天文学家说来,这座山是美国最好的地点之一。     

多反射镜光束控制

对于用在航天器的光呸瞄准线的瞄准与跟踪可以按几种方法来控制。整个光学系统能瞄准所关注的目标，如象哈勃空间望远镜。光学部件如象望远镜可以安装在跟踪架上而运行在相对独立控制的航天器平台上，如同欧洲航天局仪器载体装置。第三种方法是通过航天器安装望远镜光学系统，运用反射镜作为瞄准线定向。     

超大口径平面反射镜的光学检测（特邀）

在简要总结了各种检测大口径反射镜难点的基础上,为了实现30 m望远镜（TMT）超大口径第三反射镜的高精度检测,提出了一种融合五棱镜扫描技术和子孔径拼接测试技术的新方法。大口径反射镜分阶段依次进行了五棱镜扫描测试和子孔径拼接检测,对该技术的基本原理和基础理论进行了分析和研究,制定了检测30 m望远镜第三反射镜（口径为3.5 m×2.5 m）的方案,对其测试流程、五棱镜设计、五棱镜扫描像差拟合、拼接最优化算法等进行了详细分析,并对30 m望远镜第三反射镜的原理镜进行了实验验证,其最终拼接检测面形的均方根值（RMS）和斜率均方根值（slopeRMS）分别为28.676 nm和0.97 μrad。     

无中心遮光的反射镜式望远镜的计算方法

本文叙述无中心遮光反射镜式望远镜的计算方法。计算分为五个阶段。它们是选择原始的同轴光学系统;在三级象差的范围内计算反射镜的变形;计算无中心遮光的反射镜系统;根据象差校正程序实现象差最优化;完成最后的计算。     

圆锥近似Wolter-I型X射线望远镜用柱面反射镜面形误差检测方法

基于热弯玻璃的圆锥近似Wolter-I型X射线聚焦望远镜采用在凸柱面镜模具上热弯超薄玻璃的反射镜片制作方式,柱面镜低频面形误差和中频波纹度是影响望远镜聚焦性能的主要因素,因此高精度快速检测凹凸柱面镜中低频表面误差是研制中的关键技术。传统的柱面样板法无法检测超薄镜片,且只能检测对应样板半径的面形,检测效率低,无法满足要求。采用基于计算全息的零位补偿干涉检测法和激光扫描两种方法,对超光滑凸柱面模具和超薄凹柱面镜片进行快速定量检测,计算了两种检测方法的功率谱密度,通过表面的斜率误差拟合得到点扩散函数曲线和半功率直径。结果表明:两种方法都能够快速定量表征中低频表面误差对X射线望远镜角分辨率的影响,为提高反射镜制作精度和改善X射线望远镜聚焦性能提供了技术支撑。     

太空望远镜用聚合物薄膜反射镜

美国Sandia国家实验室的科学家们成功研制出一种压电聚合物薄膜,希望在未来的某一天能用这种薄膜制作太空望远镜用超轻反射镜。该项目研究小组现正计划将这种聚合物薄膜送往太空,在国际空间站(ISS)上进行实验。     

旧望远镜采用金属反射镜技术

William Parsons伯爵1845年在比尔城堡建造了一台17 m的巨大望远镜,其72英寸的反射镜为抛光的铜合金材料.尽管由于绿宝石岛的潮湿环境很快使反射镜失去光泽,Parsons却用它首次观测到星系的螺旋状态,并首次描绘了蟹状星云.