近日，由中國科學院長春光學精密機械與物理研究所（中科院長春光機所）承擔的國家重大科研裝備研製項目“4米量級高精度碳化硅（SiC）非球面反射鏡集成製造系統”在吉林長春通過項目驗收。

　　項目完成的4.03米口徑高精度碳化硅非球面反射鏡是世界上最大口徑單體碳化硅反射鏡，其研製成功意味着中國大口徑碳化硅非球面光學反射鏡製造領域躋身國際一流水平，中國在大口徑光學反射鏡製造技術方面已實現跨越發展，將大幅提升中國高端大型光學儀器研製水平。

　　上圖為碳化硅毛坯料，雖然看着不反射但是內部卻是晶瑩剔透，對於碳化硅的純度要求非常高，雜質越少品質也就越好那麼反射效果也就越好，自然衛星的偵察精度和清晰度也就越高當然直徑也很重要。不過這還不是成品，還得經過初步銑磨後的表面狀態，後面還要經歷研磨、拋光、表面改性、精拋光和鍍膜等關鍵技術過程，經歷研磨、拋光、表面改性、精拋光和鍍膜等過程後，高精度碳化硅非球面反射鏡就完成了。

　　其實偵察衛星的所謂鏡片就是碳化硅，但是對於純淨度要求非常高。另外直徑越高也就意味着難度越高。碳化硅好處非常多，重量輕，強度在儘可能保證重量輕的前提下是光學原材料裡面是最好的。

　　而大直徑的碳化硅反射鏡基本是安裝在同步高軌偵察衛星上面。高軌道的同步偵察衛星可以在重點區域進行長時間的蹲守，比如美國的關島基地，就可以用同步高軌道偵察衛星長時間偵察監視美軍的情況，尤其是航母艦隊這類的東西，不像低軌道衛星視野太窄，要緊急移動到要偵察區域然後要慢慢找這樣不僅消耗時間，能不能及時發現都是個嚴重的問題。

　　這個時候碳化硅反射鏡好不好就決定了你發現目標的能力，同時也意味着精度是不是能夠及時發現對方在做什麼。碳化硅反射鏡做工和工藝越好清晰度和偵察效率就越好，直徑越大看到的區域和發現目標的能力也就越高。

　　上圖看起很整潔很乾淨，這就是完成加工後的樣子，其比玻璃材質的反射鏡還要乾淨整潔，純淨度更高更清晰，這也是為什麼碳化硅材質會被作為高精度偵察衛星的首選原材料原因之一。

　　可能有人問為什麼不用玻璃鏡片呢！很多光學設備大部分都以玻璃鏡片作為基礎材料。相對而言同等情況下玻璃鏡片確實價格便宜，難度比較小，但問題在於衛星是要到宇宙中去，到地球軌道才行，這就要求強度要夠強，重量還得輕。而最為重要的是反射鏡片，玻璃反射鏡最大的缺點就是在宇宙中容易受到環境影響帶來的損傷和影響，尤其是宇宙中的光線，其次要面對的挑戰就是減重、價格問題、強度問題這些都是玻璃反射鏡片缺點。這就是為什麼號稱光學設備強國的日本做不出偵察衛星光學鏡頭的重要原因之一，碳化硅為特殊材料對於基礎冶煉和高精尖的工藝和加工要求非常的高，這是日本所不具備的。當然碳化硅也有缺點就是價格太貴，這也是為什麼偵察衛星會那麼貴的原因之一，精度、清晰度越高價格就越貴。

　　隨着中國4米碳化硅反射鏡，這不僅標誌中國已經進入世界光學設備一流行列，也讓中國在未來相關領域的開發和為人類和世界及發現宇宙更多秘密做出更多更大的貢獻。