西安光機所新型光學成像體制實現國內首次在軌演示驗證

9月23日，記者從西安光機所獲悉：經過一個月的在軌測試，由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新院抓總研制的“創(chuàng)新X”系列首發(fā)星（空間新技術試驗衛(wèi)星）工作正常，搭載的多個科學載荷按計劃開展了測試，并獲得首批科學成果。西安光機所研制的全鋁自由曲面相機（FAIT）作為“創(chuàng)新X”系列首發(fā)星載荷之一，在軌測試取得圓滿成功，獲得了首批高質量對地觀測和夜間觀星圖像，國內首次實現了“全鋁光機+全自由曲面”新型光學成像體制的在軌演示驗證，取得多項技術突破。

西安光機所科研人員介紹，FAIT大膽使用“自由曲面聯(lián)合體”的先進設計思想，所有鏡片都采用自由曲面面型，替代傳統(tǒng)球面或非球面鏡片，充分釋放光學設計自由度，在相同體積和空間布局約束下，光學系統(tǒng)成像質量比傳統(tǒng)設計提升近10倍。

同時，FAIT還創(chuàng)新采用全鋁光機構型，即光學鏡片和機械結構都采用同一種鋁合金材料，替代傳統(tǒng)“玻璃鏡片+選配結構”的光機構型。據介紹，全鋁光機具備造價低、制造周期短、無熱化等優(yōu)勢，其整機對環(huán)境溫度變化不敏感，在軌實測溫度偏差30攝氏度時相機成像質量無明顯變化，從而大幅降低溫控需求。此外，全鋁光機還可以在極低溫工況下工作，與韋伯望遠鏡類似，有助于實現弱紅外目標的高靈敏度探測。

經過多年攻關，西安光機所科研團隊先后突破了自由曲面設計、加工、檢測、裝配等多項核心關鍵技術，核心光學元器件和光學系統(tǒng)性能均達到國際較高水平。此次FAIT在軌測試任務的圓滿完成，是西安光機所金屬自由曲面光學成像技術由基礎研究跨越至工程應用的重要標志，可為解決我國光學載荷探測與成像性能提升問題提供重要技術支撐，未來有望在廣域高分辨率對地遙感成像、高時效高靈敏空間目標探測、光學載荷大規(guī)模組網等重要領域開展創(chuàng)新應用。 （記者 霍強）