Kemajuan penelitian pada pembagian cermin utama teleskop dan pemrosesan bentuk sub-cermin
Cermin utama asferis dari teleskop optik mengadopsi desain penyambungan beberapa sub-cermin, yang dapat menembus batas apertur. Kap mesin diluncurkan ke luar angkasa. Menurut teorema Gauss egregium, permukaan asferis tidak dapat dibagi menjadi segi enam dengan bentuk dan luas yang sama, dan perbedaan bentuk dan kualitas antara sub-cermin memiliki dampak yang lebih besar pada struktur pendukung dan ketepatan permukaan cermin. Oleh karena itu, pembagian cermin primer melengkung tidak hanya melibatkan teori dasar penyambungan cermin, tetapi juga merupakan kesulitan teknik dalam pembuatan teleskop semacam itu.
Baru-baru ini, tim Zheng Yi, seorang peneliti asosiasi di Institut Teknologi Optik Astronomi Nanjing, Observatorium Astronomi Nasional Akademi Ilmu Pengetahuan China, mengusulkan metode untuk segmentasi cermin primer menggunakan proyeksi peta terbalik. Hasil penelitian terkait berjudul Segmentasi cermin primer untuk teleskop optik besar: pendekatan proyeksi peta terbalik. Diterbitkan di Optik Terapan. Studi ini menganalisis kelengkungan cermin utama dari teleskop optik yang ada dan yang belum dibangun serta teleskop radio tipikal, dan mengusulkan 8 spesifikasi pembagian bidang, kerucut, silinder, dan polihedron Goldberg serta rentang permukaannya yang sesuai. Penelitian telah menunjukkan bahwa kelengkungan cermin utama teleskop optik kurang dari π/6, yang cocok untuk metode pembagian proyeksi dari bidang ke permukaan melengkung.
Penelitian ini terinspirasi dari proyeksi peta, yang menggambar grafik di bumi ke dalam peta datar, yang merupakan masalah kuno dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi manusia. Atas dasar ini, para peneliti telah mengembangkan algoritme proyeksi balik dan mencapai kemajuan berikut: "proyeksi balik konformal", segi enam yang diperoleh dengan pembagian menyimpang paling sedikit dari segi enam biasa; "proyeksi balik area yang sama", kualitas sub-mirror yang diperoleh sama; "Proyeksi terbalik dengan diameter yang sama", lingkaran terbatas sub-cermin yang diperoleh adalah yang terkecil, sehingga menghemat bahan cermin yang paling mahal. Studi ini mengusulkan bahwa "ketidakteraturan bentuk sub-cermin" dan "perbedaan area sub-cermin" adalah kendala utama untuk pembagian, dan kemudian algoritma proyeksi komprehensif diusulkan, yang dapat memperoleh hasil pembagian yang seimbang dari masing-masing indeks dengan menyesuaikan faktor bobotnya. Evaluasi dengan teleskop tiga puluh meter sebagai objek memverifikasi keefektifan metode (Gbr. 2).
Tim peneliti secara aktif berpartisipasi dalam proyek "Teleskop Tiga Puluh Meter", melakukan pemrosesan bentuk sub-cermin dengan bentuk tidak beraturan dan antarmuka yang kompleks setelah pembagian, melakukan eksperimen pada mesin pemesinan lima sumbu CNC skala besar, dan menyelesaikan konstruksi sub-cermin No. 63 dari Teleskop Tiga Puluh Meter. Hasil pengolahan dan pengujian telah diakui oleh kelompok optik Teleskop Tiga Puluh Meter.
