西安光机所新型光学成像体制实现国内首次在轨演示验证

9月23日，记者从西安光机所获悉：经过一个月的在轨测试，由中科院微小卫星创新院抓总研制的“创新X”系列首发星（空间新技术试验卫星）工作正常，搭载的多个科学载荷按计划开展了测试，并获得首批科学成果。西安光机所研制的全铝自由曲面相机（FAIT）作为“创新X”系列首发星载荷之一，在轨测试取得圆满成功，获得了首批高质量对地观测和夜间观星图像，国内首次实现了“全铝光机+全自由曲面”新型光学成像体制的在轨演示验证，取得多项技术突破。

西安光机所科研人员介绍，FAIT大胆使用“自由曲面联合体”的先进设计思想，所有镜片都采用自由曲面面型，替代传统球面或非球面镜片，充分释放光学设计自由度，在相同体积和空间布局约束下，光学系统成像质量比传统设计提升近10倍。

同时，FAIT还创新采用全铝光机构型，即光学镜片和机械结构都采用同一种铝合金材料，替代传统“玻璃镜片+选配结构”的光机构型。据介绍，全铝光机具备造价低、制造周期短、无热化等优势，其整机对环境温度变化不敏感，在轨实测温度偏差30摄氏度时相机成像质量无明显变化，从而大幅降低温控需求。此外，全铝光机还可以在极低温工况下工作，与韦伯望远镜类似，有助于实现弱红外目标的高灵敏度探测。

经过多年攻关，西安光机所科研团队先后突破了自由曲面设计、加工、检测、装配等多项核心关键技术，核心光学元器件和光学系统性能均达到国际较高水平。此次FAIT在轨测试任务的圆满完成，是西安光机所金属自由曲面光学成像技术由基础研究跨越至工程应用的重要标志，可为解决我国光学载荷探测与成像性能提升问题提供重要技术支撑，未来有望在广域高分辨率对地遥感成像、高时效高灵敏空间目标探测、光学载荷大规模组网等重要领域开展创新应用。 （记者 霍强）