ความคืบหน้าการวิจัยการแบ่งกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์และการประมวลผลรูปร่างของกระจกย่อย
กระจกหลัก Aspheric ของกล้องโทรทรรศน์ออพติคัลใช้การออกแบบกระจกย่อยหลายชิ้นประกบกัน ซึ่งสามารถทะลุขีดจำกัดของรูรับแสงได้ เปิดฝากระโปรงขึ้นสู่อวกาศ ตามทฤษฎีบทของ Gauss egregium พื้นผิวทรงกลมไม่สามารถแบ่งออกเป็นรูปหกเหลี่ยมที่มีรูปร่างเหมือนกันและพื้นที่เท่ากันได้ และความแตกต่างของรูปร่างและคุณภาพระหว่างกระจกย่อยจะส่งผลต่อโครงสร้างรองรับและความแม่นยำของพื้นผิวกระจกมากกว่า ดังนั้น การแบ่งส่วนของกระจกปฐมภูมิแบบโค้งไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีพื้นฐานของการประกบกระจกเท่านั้น แต่ยังเป็นความยุ่งยากทางวิศวกรรมในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวด้วย
เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานของ Zheng Yi นักวิจัยร่วมของสถาบันเทคโนโลยีการมองเห็นดาราศาสตร์หนานจิง หอดูดาวแห่งชาติของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้เสนอวิธีการแบ่งส่วนกระจกหลักโดยใช้เส้นโครงแผนที่ผกผัน ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องมีชื่อว่าการแบ่งส่วนกระจกปฐมภูมิสำหรับกล้องโทรทรรศน์ออปติกขนาดใหญ่: วิธีการฉายแผนที่ผกผัน เผยแพร่ในทัศนศาสตร์ประยุกต์ การศึกษานี้วิเคราะห์ความโค้งของกระจกปฐมภูมิของกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลที่มีอยู่และอยู่ระหว่างการสร้างและกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วไป และเสนอข้อมูลจำเพาะ 8 ส่วนของระนาบ กรวย ทรงกระบอก และโกลด์เบิร์ก โพลีเฮดรอน และช่วงพื้นผิวที่สอดคล้องกัน จากการศึกษาพบว่าความโค้งของกระจกปฐมภูมิของกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงมีค่าน้อยกว่า π/6 ซึ่งเหมาะสำหรับวิธีการแบ่งส่วนของการฉายภาพจากระนาบไปยังพื้นผิวโค้ง
งานวิจัยนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากเส้นโครงแผนที่ ซึ่งวาดกราฟิกบนพื้นโลกลงบนแผนที่แบบแบน ซึ่งเป็นปัญหาเก่าแก่ในประวัติศาสตร์การพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมนุษย์ บนพื้นฐานนี้ นักวิจัยได้พัฒนาอัลกอริทึมการฉายภาพย้อนกลับและบรรลุผลสำเร็จดังต่อไปนี้: "การฉายภาพย้อนกลับตามรูปแบบ" รูปหกเหลี่ยมที่ได้จากการแบ่งจะเบี่ยงเบนน้อยที่สุดจากรูปหกเหลี่ยมปกติ "การฉายภาพย้อนกลับในพื้นที่เท่ากัน" คุณภาพของกระจกย่อยที่ได้จะเท่ากัน "การฉายภาพย้อนกลับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน" วงกลมที่มีเส้นรอบวงของกระจกย่อยที่ได้นั้นเล็กที่สุด จึงช่วยประหยัดวัสดุกระจกที่มีราคาแพงที่สุด การศึกษาเสนอว่า "ความไม่สม่ำเสมอของรูปร่างกระจกย่อย" และ "ความแตกต่างของพื้นที่กระจกย่อย" เป็นข้อจำกัดหลักสำหรับการแบ่ง จากนั้นจึงเสนออัลกอริธึมการฉายภาพที่ครอบคลุม ซึ่งสามารถได้ผลลัพธ์การแบ่งที่สมดุลของ แต่ละดัชนีโดยการปรับค่าน้ำหนัก การประเมินด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 เมตรเป็นวัตถุยืนยันประสิทธิภาพของวิธีการ (รูปที่ 2)
ทีมวิจัยได้เข้าร่วมอย่างแข็งขันในโครงการ "กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร" ดำเนินการประมวลผลรูปร่างของกระจกย่อยที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอและส่วนต่อประสานที่ซับซ้อนหลังจากแบ่งส่วน ดำเนินการทดลองบนเครื่อง CNC ห้าแกนขนาดใหญ่ และสร้างเสร็จสมบูรณ์ ของกระจกย่อยหมายเลข 63 ของกล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร ผลการประมวลผลและการทดสอบได้รับการยอมรับจากกลุ่มออปติกของกล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร
