一個鏡片一個億！世界直徑最大鏡片中國造，未來這領域遠超美國

可能我們理解的望遠鏡應該是兩片透明的，但實際上大型的望遠鏡卻顛覆了常人的想像，裡邊的鏡片並不是透明的，而是一種有特定光滑平面的材料。反射式大型光學望遠鏡看的遠不遠、清不清晰都取決於內部發射鏡的口徑和光滑程度。世界著名的哈勃望遠鏡用的鏡片就是這種，口徑達到了2.4米，最遠能觀測到距地球134億光年的宇宙深處。

2018年8月21日，中科院長春光機所研製的口徑為4.03米的碳化硅反射鏡成功驗收，這也標誌著我國光學系統製造能力躋身進了國際先進的水平，為我國大口徑光電裝備跨越升級奠定了基礎。有意思的是，為了研磨這個反射鏡，長春光機所竟然專門造了一棟樓來加工和存放。造大口徑的反射鏡究竟有多難？

大口徑的光學習通一般都是使用的反射式結構，其中主鏡口徑直接決定了系統分辨能力，所以這又是這一套系統中最關鍵也是最難的部分。其實只要當口徑超過一定的量，那就會對材料和加工帶來相當大的難度。為了能夠保障望遠鏡的解析度和成像質量，光學系統對反射鏡面型精度有著非常嚴苛的要求，精度不能隨著口徑變大而下降。

口徑增大，首先材料就需要保持住固有的穩定性。國際上經常使用的反射鏡材料有石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅和金屬鈹等，而這些材料中碳化硅又是最穩定的，不是說掌握了材料就能造出來。大口徑反射鏡鏡坯工藝和後續的加工技術很長時間都被美、法、德等幾個西方國家給壟斷。很遺憾，我國在這方面一直都沒什麼進展。

就是在這樣的情況下，我國中科院長春光機所利用十多年的時間，通過不斷的鑽研，終於在2016年研製出了自己的，世界上最大口徑的4.03米碳化硅反射鏡坯。但這並不算完，後續的道路依舊是充滿各種挑戰，首先還需要攻克因為大面積帶來的材料加工問題。這就需要一種新的加工工藝來打磨碳化硅。

長春光機所利用一些已經掌握的技術組合，通過計算機掌控，成功實現將製造精度和效率提高，最終完成了4米口徑非球面反射鏡的高精度光學加工。至於材料本身的缺陷上也做了優化，實現在反射鏡表面鍍制反射增強膜，反射率達到了光學系統要求。

這種大口徑的反射鏡片可以在很多地方使用，像偵察衛星、地面光學測控設備等。尤其是在偵察衛星上的運用，可以一舉超越美國，讓中國大型戰略武器更加具有威懾力。這種鏡片的成本可以說非常貴，4米直徑的價格在1億人民幣左右，我國也算是擺脫了花大價錢進口小口徑反射鏡的尷尬局面。

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