望遠鏡の主鏡の分割と副鏡の形状加工に関する研究の進展
光学望遠鏡の非球面主鏡は、開口限界を突破できる複数の副鏡接合の設計を採用しています。 フードが宇宙に打ち上げられます。 ガウスの定理 egregium によると、非球面は同じ形状で面積が等しい六角形に分割することはできず、サブミラーの形状と品質の違いは、支持構造とミラー面の精度に大きな影響を与えます。 したがって、湾曲した主鏡の分割は、接合鏡の基本理論を含むだけでなく、そのような望遠鏡の構築における工学的困難でもあります。
最近、中国科学院の国立天文台である南京天文光学技術研究所の准研究員である Zheng Yi のチームは、逆マップ投影を使用した主鏡分割の方法を提案しました。 関連する研究成果は、「大型光学望遠鏡の主鏡セグメンテーション: 逆写像投影アプローチ」と題されています。 応用光学に掲載されました。 この研究では、既存および建設中の光学望遠鏡と典型的な電波望遠鏡の主鏡の曲率を分析し、平面、円錐、円柱、およびゴールドバーグ多面体の 8 つの分割仕様と、それらに対応する表面範囲を提案します。 光学望遠鏡の主鏡の曲率は、平面から曲面への投影の分割方法に適した π/6 未満であることが研究により示されています。
この研究は、人類の科学と技術の発展の歴史における古代の問題である、地球上のグラフィックスを平らな地図に描く地図投影法に触発されています。 これに基づいて、研究者は逆投影アルゴリズムを開発し、次の進歩を達成しました。 「等面積逆投影」、得られたサブミラーの品質は同等です。 「等径逆投影」では、得られるサブミラーの外接円が最も小さく、最も高価なミラー材料を節約できます。 この研究では、「サブミラー形状の不規則性」と「サブミラー領域の違い」が分割の重要な制約であると提案し、バランスのとれた分割結果を得ることができる包括的な投影アルゴリズムを提案しています。重み係数を調整することにより、各インデックス。 30メートル望遠鏡を対象とした評価により、この方法の有効性が確認されました（図2）。
研究チームは「30メートル望遠鏡」プロジェクトに積極的に参加し、不規則な形状と分割後の複雑なインターフェースを持つサブミラーの形状加工を行い、大型のCNC 5軸加工機で実験を行い、構築を完了しました30 メートル望遠鏡の 63 番サブミラー。 処理とテストの結果は、Thirty Meter Telescope の光学グループによって認識されています。
