中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所近日成功自主研制出直徑４．０３米的單體碳化硅反射鏡坯，將其應(yīng)用于望遠(yuǎn)鏡或衛(wèi)星上成像，分辨率可達(dá)哈勃望遠(yuǎn)鏡的３倍。        經(jīng)歷數(shù)百次實驗探索與工藝驗證，長春光機(jī)所的研究團(tuán)隊用６年時間成功研制出４米口徑碳化硅鏡坯，可直接應(yīng)用于可見光波段，并且整個制作流程使用的是完全自主知識產(chǎn)權(quán)的制備工藝及裝備，實現(xiàn)我國在關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)上的“非對稱趕超”。
       “假如將哈勃望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)地球，勉強(qiáng)能夠看到餐桌上的碟子；但如果換成４米口徑的反射鏡，其分辨率將提高３倍，完全可以數(shù)出餐盤內(nèi)的面包數(shù)量。”長春光機(jī)所先進(jìn)光學(xué)與結(jié)構(gòu)材料實驗室主任張舸說。
       現(xiàn)代大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)均采用反射式結(jié)構(gòu)，最核心的部件是反射鏡，相當(dāng)于“千里眼”的“角膜”。反射鏡的口徑越大，望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)和聚光能力越強(qiáng)。碳化硅材料是目前國際光學(xué)界公認(rèn)的高性能反射鏡材料。我國在大口徑反射鏡材料研制上完全依賴進(jìn)口，發(fā)展大口徑反射鏡坯制造技術(shù)迫在眉睫。
       長春光機(jī)所是我國光學(xué)材料的發(fā)源地。上世紀(jì)９０年代末長春光機(jī)所著手從事光學(xué)級碳化硅材料研究。然而，大口徑復(fù)雜形狀碳化硅反射鏡坯的制造難度極大，特別是鏡體的無約束形變和溫場精確控制等技術(shù)，是世界公認(rèn)難題。目前的公開報道中，由法國研制的世界最大口徑碳化硅反射鏡坯為３．５米，但它僅能應(yīng)用于遠(yuǎn)紅外波段（人眼無法對其成像直接觀測）；應(yīng)用于可見光波段（人眼可直接觀測）的反射鏡最大口徑僅為１．５米。
       2015年我國自主研發(fā)的首顆商用遙感衛(wèi)星“吉林一號”衛(wèi)星升空，其使用了團(tuán)隊研制的６２４毫米反射鏡，拍攝出的照片清晰明亮。隨著大口徑碳化硅反射鏡技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，這一技術(shù)將在空間對地觀測、深空探測和天文觀測等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。