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南京天光所完成慕天望远镜1.93米主镜磨制

2024.3.07

近日，中国科学院南京天文光学技术研究所天文与空间镜面技术研究室，完成了慕天望远镜1.93米非球面主镜磨制。慕天望远镜由中国科学院院士苏定强、崔向群以及北京师范大学教授何香涛共同发起，北京师范大学、中国科学院新疆天文台、南京天光所和新疆大学共建，南京天光所负责研制。镜面的细磨和抛光均采用主动抛光盘完成。该技术由崔向群带领的团队在国内率先发展成功。主动抛光盘通过计算机控制实时变形，使之与要求的镜面曲面形状相同，并优化各种工艺参数，实现高速、高平滑度和高面形精度的大镜面加工。仅两个月，镜面面形精度均方值达到0.8微米，显示了南京天光所近年来经过主动抛光盘技术方面的发展，在大镜面磨制的加工效率和精度方面获得了新提升。

项目团队将六关节工业机器人与摆臂轮廓仪相结合，解决了转台跳动误差影响精度的难题，为镜面的细磨和粗抛阶段提供了亚微米级的测量数据，实现了与光学干涉检验的无缝衔接。这一方法减少了大口径镜面在加工和检验位置往复搬运的风险和耗时，并提升了检验效率。

精抛由机器人驱动的并联平转行星研磨工具完成，通过公转、自转和研磨压力的精密调控实现了稳定的磨削特性。自主研发的工艺分析软件集检测数据处理、驻留时间计算、加工路径生成于一体，实现了数字化自动修磨、确定性好、误差收敛快。1.93米镜面全口径面形误差的均方根值优于1/50波长，好于设计指标。

慕天望远镜1.93米主镜的成功磨制，标志着南京天光所以主动抛光盘、机器人摆臂轮廓仪、并联平转动研磨工具为代表的先进技术加工和检验方法已进入常规应用，有望在我国大型和极大型天文光学望远镜的研制方面发挥作用。