Progrés de la investigació sobre la divisió del mirall principal del telescopi i el processament de la forma dels submiralls
El mirall principal asfèric del telescopi òptic adopta el disseny d'unió de múltiples submiralls, que pot superar el límit d'obertura. La caputxa es llança a l'espai. Segons el teorema de Gauss egregium, una superfície asfèrica no es pot dividir en hexàgons amb la mateixa forma i àrea igual, i la diferència de forma i qualitat entre els submiralls té un impacte més gran en l'estructura de suport i la precisió de la superfície del mirall. Per tant, la divisió dels miralls primaris corbats no només implica la teoria bàsica dels miralls d'empalmament, sinó que també és una dificultat d'enginyeria en la construcció d'aquests telescopis.
Recentment, l'equip de Zheng Yi, investigador associat de l'Institut de Tecnologia Òptica Astronòmica de Nanjing, Observatori Astronòmic Nacional de l'Acadèmia Xinesa de Ciències, va proposar un mètode per a la segmentació del mirall primari mitjançant la projecció de mapa inversa. Els resultats de la investigació relacionats s'anomenen Segmentació del mirall primari per a grans telescopis òptics: un enfocament de projecció de mapa inversa. Publicat a Òptica Aplicada. Aquest estudi analitza la curvatura del mirall primari dels telescopis òptics existents i poc construïts i dels radiotelescopis típics, i proposa 8 especificacions de divisió de pla, con, cilindre i poliedre de Goldberg i els seus corresponents rangs de superfície. Els estudis han demostrat que la curvatura del mirall primari dels telescopis òptics és inferior a π/6, la qual cosa és adequada per al mètode de divisió de projecció del pla a la superfície corba.
La investigació està inspirada en la projecció de mapes, que dibuixa els gràfics de la terra en un mapa pla, que és un problema antic en la història del desenvolupament de la ciència humana i la tecnologia. Sobre aquesta base, els investigadors han desenvolupat un algorisme de projecció inversa i han aconseguit el següent progrés: "projecció inversa conforme", l'hexàgon obtingut per divisió s'allunya menys de l'hexàgon regular; "projecció inversa d'àrea igual", la qualitat dels submiralls obtinguts és igual; "Projecció inversa d'igual diàmetre", el cercle circumscrit al submirall obtingut és el més petit, estalviant així el material de mirall més car. L'estudi proposa que "la irregularitat de la forma del submirall" i "la diferència de l'àrea del submirall" són les limitacions clau per a la divisió, i després es proposa un algorisme de projecció complet, que pot obtenir un resultat de divisió equilibrada de cada índex ajustant el factor de pes. Una avaluació amb un telescopi de trenta metres com a objecte verifica l'eficàcia del mètode (Fig. 2).
L'equip d'investigació va participar activament en el projecte "Thirty Meter Telescope", va dur a terme el processament de la forma del submirall amb forma irregular i una interfície complexa després de la divisió, va realitzar experiments en una màquina de mecanitzat CNC de cinc eixos a gran escala i va completar la construcció. del submirall número 63 del telescopi de trenta metres. Els resultats del processament i les proves han estat reconeguts pel grup òptic del Telescopi de Trenta metres.
