長光所研製4米碳化硅鏡片，先破歐洲神話再超美國望遠鏡

4.03米口徑的大型單體碳化硅鏡片，技術水平世界第一，是自主創新的佳績

說起大型望遠鏡，它的反射鏡鏡片是最關鍵的核心元件，是衡量一個國家光學系統研製水平的標誌。過去我國望遠鏡水平不高，大口徑光學製造技術和世界先進水平差距很大。好在我們也從未放棄追趕的努力，大口徑的4.03米口徑碳化硅鏡片就是長春光機所自主創新的結果。

哈勃望遠鏡舉世聞名，但它的鏡片技術落後了，重量實在太大了！

望遠鏡鏡片可以使用玻璃、陶瓷和金屬等多種材料，其中碳化硅陶瓷材料剛度大熱穩定性好，是國際公認的高性能反射鏡材料。美國著名的哈勃望遠鏡使用超低膨脹係數的石英玻璃（ULE），口徑2.4米重量高達828千克，而2米直徑的碳化硅鏡片只需要420千克，重量只有原來的一半！

1.5米口徑曾被認為是單體碳化硅鏡片的極限，歐洲赫歇爾的碳化硅鏡片是釺焊而成的

美歐長期壟斷大口徑碳化硅反射鏡片的研製，由於大口徑碳化硅鏡坯製備極為複雜，國際上認為1.5米口徑就是單體碳化硅反射鏡的極限，這也是國外單體碳化硅反射鏡的尺寸。2009年5月歐洲將3.5米口徑的赫歇爾望遠鏡送入太空，它的反射鏡就是3.5米口徑碳化硅陶瓷鏡片，但這個3.5米的碳化硅鏡片使用釺焊（Brazed）方法將12片鏡片焊接而成，並不是單體大口徑鏡片。

赫歇爾望遠鏡的3.5米鏡片是此前最大的碳化硅鏡片，現在無論技術還是性能都不如我國了

我國2009年底啟動了4米級碳化硅非球面反射鏡研製項目，如果簡單的追求追趕國際先進水平，那麼山寨歐洲的釺焊鏡片技術是難度更低的合理選擇，但長光所的科學家和工程師們不信邪，在中科院長光所張學軍研究員帶領下，經過八年多的艱苦實驗和工藝攻關，攻克了碳化硅反射鏡片的製造，包括碳化硅陶瓷鏡坯的製造、非球面鏡片的加工以及高性能的改性鍍膜等關鍵技術瓶頸，掌握了大口徑碳化硅反射鏡片的製造技術。尤其是我國自主創新建立的大口徑碳化硅鏡坯製造平台，更是突破了大口徑碳化硅鏡坯的「國際極限」！

長光所的2米口徑單體碳化硅鏡片，已經是世界第一！

2014年8月長光所成功造出了2米直徑的碳化硅反射鏡鏡坯，這已經打破了歐洲流傳的碳化硅鏡坯最大只能造1.5米直徑的神話。長光所再接再厲，又先後造出了3米、4米直徑的碳化硅鏡坯，尤其是2016年長光所成功製備了4.03米直徑碳化硅反射鏡的鏡坯，為現在4.03米大口徑碳化硅反射鏡製造系統通過驗收奠定了堅實的基礎，讓我國碳化硅反射鏡成為國際水平的領頭羊。今年8月21日長春光機所的4米直徑高精度碳化硅非球面反射鏡集成製造系統通過了驗收，這塊4.03直徑的高精度碳化硅非球面反射鏡，是世界上最大的單體碳化硅反射鏡，更別說老二老三也是我們中國貨！

2.04米直徑的碳化硅鏡片，這個世界第三也是中國貨

這麼大的鏡片能用來幹什麼呢？KH-11那樣的大口徑高解析度偵察衛星，哈勃那樣的大口徑空間天文望遠鏡都是它大顯身手的場所，地基望遠鏡的大口徑鏡片面臨重力變形的困擾，重量輕剛度大的碳化硅鏡片同樣大有用武之地。據報道長光所的1.5米和2米直徑碳化硅反射鏡已經用於國家重大型號，這個最新的4米直徑碳化硅反射鏡，不僅為未來的空間大口徑望遠鏡解決了核心技術難題，它現在就將用於國家重點項目地基大型光電系統。

DARPA研製的3.5米口徑空間監視望遠鏡，我們將來的地基望遠鏡口徑4米比它還大

美國DARPA研製了著名的空間監視望遠鏡（SST）系統，這部大型地基望遠鏡用於監視天空，提供寶貴的空間態勢感知能力，監視衛星飛船和軌道碎片是應有之義，也是對付變軌航天器的大殺器。美國SST望遠鏡口徑3.5米，而我國未來的地基望遠鏡使用長光所最新研製的碳化硅反射鏡片，在反射鏡的口徑上有過之而無不及！

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