西安光机所全铝自由曲面相机搭载“力箭一号”顺利升空

  北京时间20227271212分,中国科学院自主研发的首型固体运载火箭“力箭一号”搭载空间新技术试验卫星、轨道大气密度探测试验卫星、低轨量子密钥分发试验卫星、电磁力试验双星在甘肃酒泉发射中心点火发射,发射任务取得圆满成功。西安光机所空间光子信息新技术研究室研制的全铝自由曲面相机作为空间新技术试验卫星重要载荷,已成功进入轨道。 

  全铝自由曲面相机瞄准光学成像载荷技术国际发展前沿,将实现全自由曲面+全铝光机新型光学成像体制的国内首次在轨演示验证,为自由曲面技术未来在空间应用提供在轨试验数据支撑。 

  全铝自由曲面相机具有两大特色。一是,光学镜面采用了前沿自由曲面设计形式,NASA将其列为“Cutting Edge Technology”ESA将其列为“Game Changer Technology”,其颠覆了传统光学曲面回转对称的局限性,可为光学设计提供更多自由度,具备大幅提升特别是非对称光学系统视场、像质、体积等的潜力,是目前国际光学设计领域的研究热点,也是未来光学设计的发展趋势之一。二是,光学系统采用全铝光机架构,即光学件和机械件都采用同一膨胀系数的航天级铝合金材料,使光学系统具有低成本、快速响应和无热化的特点,是未来光学载荷研制架构的重要发展方向之一。 

  全铝自由曲面相机入轨后,主要任务是对地可见光遥感成像,获取地表典型建筑群、森林植被群、山脉、河流、港口等目标的清晰图像,验证全铝自由曲面相机在正常及恶劣温度环境下的在轨成像性能。

 

  上述验证可以为全铝自由曲面成像技术的未来空间应用提供重要的在轨试验数据支撑,未来应用领域/方向包括但不限于: 

  (1)高时效、高灵敏目标探测:突破传统设计瓶颈,使光学载荷兼顾大视场和大口径,实现空间/地面暗弱目标的快速遍历。
  (2)微小卫星组网:实现光学载荷的轻量化、低成本、快速响应。 
  这是紧随“问天”升空传来的又一好消息,也是对项目团队多年来笃定信念、刻苦攻关的最好回报。全铝自由曲面技术是研究所瞄准光学成像载荷国际发展前沿,自主部署的前瞻性攻关任务,也是我所应用基础研究与国家需求、学科前沿相结合的典型代表。通过多年的努力,实现了从基础研究向工程应用的快速转化。攻关过程中,研究团队一直以来秉承西光人敢打敢拼的特质,克服疫情影响,经过多方共同努力,攻坚克难、协力奋战,顺利完成正样产品研制工作,体现出西光人履行“四个国家”,努力实现高水平科技自立自强的使命担当。(空间光子信息新技术研究室基础科研处空天技术处  联合供稿
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