第354章 太空望遠鏡的鏡片問題

“老闆,如果這些重要的零部件都採用我們國內生產的話,那我們的通訊衛星和探測衛星的整體性能將會下降15%-20%!甚至還不止,這樣的性能可就沒有辦法滿足公司的通訊和探測需求了!

而老闆更重視的太空望遠鏡想要使用國產零件來替代都不可能!因爲如果使用了那些性能低下的零部件,那整個太空望遠鏡可以說就算是廢了!而且最重要的鏡片問題我估計我們國內的技術都沒有辦法造出勉強能使用的!我舉個例子老闆你就知道了。

就以哈勃空間望遠鏡這個快要退役的太空望遠鏡來說吧,它的鏡片是在1979年5月,康涅狄格州丹柏立的珀金埃爾默公司負責拋光的哈勃主鏡。

望遠鏡的鏡子和光學系統是最關鍵的部分,因此在設計上有很嚴格的規範。一般的望遠鏡,鏡子在拋光之後的準確性大約是可見光波長的十分之一,但是因爲空間望遠鏡觀測的範圍是從紫外線到近紅外線。

所以需要比以前的望遠鏡更高十倍的解析力,它的鏡子在拋光後的準確性達到可見光波長的廿分之一,也就是大約30納米。

珀金埃爾默刻意使用極端複雜的電腦控制拋光機研磨鏡子,但卻在最尖端的技術上出了問題;柯達被委託使用傳統的拋光技術製做一個備用的鏡子(柯達的這面鏡子現在永久保存在史密鬆寧學會)。

1979年,珀金埃爾默開始磨製鏡片,使用的是超低膨脹玻璃,爲了將鏡子的重量降至最低,採用蜂窩格子,只有表面和底面各一吋是厚實的玻璃。

鏡子的拋光從1979年開始持續到1981年5月,拋光的進度已經落後並且超過了預算,這時NASA的報告纔開始對珀金埃爾默的管理結構質疑。

爲了節約經費,NASA停止支援鏡片的製作,並且將發射日期延後至1984年10月。鏡片在1981年底全部完成,並且鍍上了75 nm厚的鋁增強反射,和25 nm厚的鎂氟保護層。

因爲在光學望遠鏡組合上的預算持續膨脹,進度也落後的情況下,對珀金埃爾默能否勝任後續工作的質疑繼續存在。爲了迴應被描述成“未定案和善變的日報表“,NASA將發射的日期再延至1985年的4月。

但是,珀金埃爾默的進度持續的每季增加一個月的速率惡化中,時間上的延遲也達到每個工作天都在持續落後中。NASA被迫延後發射日期,先延至1986年3月,然後又延至1986年9月。這時整個計劃的總花費已經高達美金11億7500萬。

而在望遠鏡發射數星期之後,傳回來的圖片顯示在光學系統上有嚴重的問題。雖然,第一張圖像看起來比地基望遠鏡的明銳,但望遠鏡顯然沒有達到最佳的聚焦狀態,獲得的最佳圖像品質也遠低於當初的期望。

點源的影像被擴散成超過一弧秒半徑的圓,而不是在設計準則中的標準:集中在直徑0.1 弧秒之內,有同心圓的點瀰漫函數圖像。

對圖樣缺陷的分析顯示,問題的根源在主鏡的形狀被磨錯了。鏡面邊緣太平了一些,與需要的位置差了約2.2微米,但這個差別造成的是災難性的、嚴重的球面像差。來自鏡面邊緣的反射光,不能聚集在與中央的反射光相同的焦點上。

雖然後面通過技術手段解決了這個問題,但是從這個例子中想必老闆也看的出來太空望遠鏡裡鏡片這樣的零件的製造難度了吧!

再說說詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的鏡片吧,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡質量約爲6.2噸,約爲哈勃空間望遠鏡的一半。主鏡由鈹製成,口徑有6.5米,面積爲哈勃太空望遠鏡的5倍以上。它能在接近絕對零度(相當於零下273.15攝氏度)的環境中運行。

而製造這樣高性能的鏡片所需要的技術和時間也都是十分漫長的,所以如果我們公司自己來研發這樣高精度的鏡片,那我們的太空望遠鏡估計就要等很久才能上天了!

而且目前我們公司並沒有進入過這樣領域,想要研發這樣的鏡片還需要從頭開始,老闆你應該也不能接受這樣漫長的等待吧?

更何況我們遇到的可不只是這一個問題,其它方面的高性能設備我們雖然已經在研究了,但是離成功還有一段距離,所以我們纔想着先從歐美國家採購這些零部件,先完成我們目前的太空望遠鏡和衛星的建造。

至於我們自己研發的零部件可以用到未來的太空望遠鏡和各種衛星上,這樣做的好處就是不用因爲零部件的問題而拖慢整個公司的太空計劃!”孔宇笑詳細的解釋道。

聽到孔宇笑這麼說,雷天唐總算是明白了他這次來找他的原因,出現這樣的情況確實也怪不了那些參與到太空望遠鏡和衛星項目的專家們,他們也考慮的十分的周全了,畢竟他們已經有了研發這些核心零部件的動作。

只不過是進度跟不上公司的太空計劃罷了,要知道火箭最重要的發動機問題已經基本完成了,在經過一些測試以後就可以進行火箭的試射工作了,到那個時候要是衛星和太空望遠鏡還沒有完成建造的話,那火箭總不能隨便發射個什麼東西上太空吧?

“好吧,你讓他們給我發一個詳細的需要購買的零部件目錄,還有它們的具體參數和性能要求,這些零部件的問題都交給我來解決吧!

不過我也最多隻能幫你們解決一兩次這樣的事情的,畢竟靠這樣的手段是不能幫助公司長遠發展的,這一點你也是清楚的!

所以公司關於這些零部件的研發工作可以加大投入!像是鏡片這樣我們沒有涉及過的業務,從頭開始確實會很慢,不過你們可以收購一家這樣的企業,然後將它的經驗和研發積累併入到公司裡,相信以我們公司目前的實力,要收購一家這樣的企業應該是完全沒有問題的!

其它的零部件你們也可以採用這樣的方法來解決初期的經驗積累過程,畢竟從零到一比較難,但是從一到十就要簡單多了!”雷天唐考慮了一下後說道。

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