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地球“一颦一笑”空间反射镜尽收“眼底”

2018-08-04 13:28:31来源:人民网

地球“一颦一笑” 空间反射镜尽收“眼底”

中国航天科技集团有限公司五院508所工作人员为“千里眼”进行相机装调。受访者供图

台风在传统气象卫星“眼”中是一个云团,但我国首颗地球同步轨道遥感卫星高分四号携载的“千里眼”相机,可以看清台风中心结构及其演化机理,这让我国的台风预测迈入“准确”时代。

日前,高分四号与其他“小伙伴”密切配合,在监测中心附近风力高达14―15级的今年第8号台风“玛莉亚”的任务中表现优异,持续紧盯“玛莉亚”,取得了它的卫星影像及相关数据。

卫星的“千里眼”是怎样“炼”成的?相当于其“眼球”的核心部件空间反射镜是什么?国际上最先进的空间反射镜长什么样?未来研究方向主要有哪些?为此,科技日报记者前往卫星“千里眼”的缔造者、我国最早从事空间光学遥感器的研制单位――中国航天科技集团有限公司五院508所,采访了我国空间光学遥感领域专家王小勇和空间反射镜镜头装调专家王昀。

轻量化、刚度强、不变形

“镜头”对材料要求苛刻

哈勃望远镜是一台著名的空间望远镜,它实现了天文学家看清宇宙的梦想。地球上的居民如何看到地球上发生了什么,这就需要一台望向地球的太空望远镜,它的学名叫对地遥感观测系统。

本质上,太空望远镜和地面上的望远镜原理基本相同。但地球被大气层包裹,从地面看太空的大气扰动大,直接导致看不清甚至“看花眼”。卫星发射技术成熟后,人们就把望远镜“打”到太空去看宇宙和地球,大家惊异于太空中影像的清晰程度,人类探索太空、监测地球的能力也极大增强。

但是,太空环境对太空望远镜材料是一个不小的考验,特别是望远镜的核心部件空间反射镜,能否扛得住这种苛刻环境?

王小勇告诉记者,空间反射镜的材料目前已有玻璃、碳化硅陶瓷、铍以及多种复合材料。一般的玻璃材料满足不了太空望远镜需求,因为太空中热环境很不好,要求材料有很低的膨胀性,几乎是零膨胀才行。于是发展出膨胀系数小于1×10-6量级的微晶玻璃,还有美国发明的超低膨胀石英玻璃(ULE),后者就用在了哈勃空间望远镜的主镜上。

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