想要設計空間望遠鏡需要學習什麼？

1樓：青山隱隱

鑑於你的專業是機械，這在空間光學系統中還是很重要的一塊，你的方向也算對口。由於探測需要，在某項指標上，空間光學系統要比普通光學系統高很多。普通的監控攝像頭一般是圖1所示的透射式結構，焦距可能在幾公釐到幾十公釐。

但空間距離太遠，如果要提高觀測的解析度，焦距要達到很高的狀態，甚至要做到10萬公釐以上。這就意味著普通的透射鏡頭難以滿足需求，需要使用折返式結構（兩反，離軸三反，同軸三反，離軸四反等都是研究熱點）拉長焦距和消除色差。而折返式結構對鏡面的精度要求和裝較難度遠遠高於普通的成像儀器。

例如，離軸三反系統對加工和裝較的精度都非常高，在空間中的熱穩定性也需要控制。這些都是機械人員需要注意的，你可以留意一下。

圖1 透射式鏡頭

圖2 離軸三反光學系統（看著就比較難裝）

另外，為了滿足能量需求和衍射極限的要求，空間望遠鏡的口徑都會比較大，這就容易引起鏡面的形變。哈勃望遠鏡主鏡的口徑為2.4m，質量為11噸，未來的詹姆斯韋伯的口徑達到6.

5m，質量為6.2噸。那麼詹姆斯韋伯怎麼做到口徑增大的條件下，質量減少的？

鏡片怎麼拼接才能做到穩定性與觀測效果最佳？這些都可以作為機械方向的切入點。此外，機械防雜光方式，熱膨脹等因素也需要光學和機械人員進行仔細的分析論證。

寫在最後，因為在這樣的團隊待過，所以，更要認真的問題主一句，你是真的打算走這條道路嗎？重大工程表面光鮮的背後，可能有著更多的酸楚。待久了，甚至連表面的光鮮也難以感受的到。

願你的熱愛能不被辜負。