近日， 中國科學院南京天文光學技術研究所天文與空間鏡面技術研究室，完成了慕天望遠鏡1.93米非球面主鏡磨制 。慕天望遠鏡由中國科學院院士蘇定強、崔向群以及北京師範大學教授何香濤共同發起，北京師範大學、中國科學院新疆天文台、南京天光所和新疆大學共建，南京天光所負責研制。鏡面的細磨和拋光均采用主動拋光碟完成。該技術由崔向群帶領的團隊在國內率先發展成功。主動拋光碟透過電腦控制即時變形，使之與要求的鏡面曲面形狀相同，並最佳化各種工藝參數，實作高速、高平滑度和高面形精度的大鏡面加工。 僅兩個月，鏡面面形精度均方值達到0.8微米，顯示了南京天光所近年來經過主動拋光碟技術方面的發展，在大鏡面磨制的加工效率和精度方面獲得了新提升。
▲ 主動拋光碟磨制1.93米主鏡（圖片來源：中國科學院南京天文光學技術研究所 ）
專案團隊將六關節工業機器人與擺臂輪廓儀相結合，解決了轉台跳動誤差影響精度的難題，為鏡面的細磨和粗拋階段提供了亞微米級的測量數據，實作了與光學幹涉檢驗的無縫銜接 。這一方法減少了大口徑鏡面在加工和檢驗位置往復搬運的風險和耗時，並提升了檢驗效率。
精拋由機器人驅動的並聯平轉行星研磨工具完成，透過公轉、自轉和研磨壓力的精密調控實作了穩定的磨削特性。自主研發的工藝分析軟件集檢測數據處理、駐留時間計算、加工路徑生成於一體，實作了數碼化自動修磨、確定性好、誤差收斂快。 1.93米鏡面全口徑面形誤差的均方根值優於1/50波長，好於設計指標。
▲ 機器人-擺臂輪廓儀對鏡面檢驗（圖片來源：中國科學院南京天文光學技術研究所）
慕天望遠鏡1.93米主鏡的成功磨制，標誌著南京天光所以主動拋光碟、機器人擺臂輪廓儀、並聯平轉動研磨工具為代表的先進技術加工和檢驗方法已進入常規套用，有望在中國大型和極大型天文光學望遠鏡的研制方面發揮作用。
來源：中國科學院南京天文光學技術研究所
責編：曹旸
