中国科学院研究所完成1.93米慕天望远镜主镜磨制 创造新的测量标准


3月14日,来自中国科学院的突破性报告显示,南京天文光学技术研究所天文与空间镜面技术研究室成功完成了慕天望远镜的关键组成部分——1.93米非球面主镜的磨制工作。慕天望远镜项目得到了中国科学院院士苏定强、崔向群,以及北京师范大学教授何香涛的共同发起,并在北京师范大学、中国科学院新疆天文台、南京天光所和新疆大学的共建下,由南京天光所承担研制任务。

在磨制过程中,研究团队采用了国内首创的主动抛光盘技术,由崔向群团队开发。这项技术能通过计算机控制实时变形抛光盘,使其与要求的镜面曲线完美吻合,并在加工过程中调优各种工艺参数,从而实现了在高速高平滑度条件下,完成大镜面高精度的面形加工。

通过仅两个月的密集工作,镜面面形精度的均方值已达到了0.8微米。与此同时,项目团队还结合了六关节工业机器人和摆臂轮廓仪,解决了转台跳动误差对精度影响的问题,为镜面在细磨和粗抛阶段提供亚微米级的测量数据,与光学干涉检验无缝衔接。这一创新不仅极大提升了检验效率,也减少了大口径镜面在加工和检验过程中反复搬运的风险和时间损耗。

精抛阶段则由机器人驱动的并联平转行星研磨工具完成,通过对其公转、自转和研磨压力的精密调解,实现了稳定并可靠的磨削效果。研究所自主研发的工艺分析软件集成了检测数据处理、驻留时间计算、加工路径生成等功能,实现了精确的数字化自动修磨过程,确保了误差收敛的速度与质量。

随着1.93米主镜全口径面形误差的均方根值达到波长的1/50之优,该项目标志着南京天光所代表的先进技术加工和检验手段已经进入常规化应用阶段。这一成就预示着中国在大型天文光学望远镜领域的研制能力取得了重大进展,并展望了中国在未来探索宇宙奥秘中的重要贡献。慕天望远镜主镜的成功磨制,展现了中国天文学科技飞速发展的能量,为天文观测和空间探索打开了新的视野。

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