在位于法國(guó)西南部普福拉尼茲的一個(gè)生產(chǎn)車間里,工人們正在拼裝由碳化硅陶瓷制成的歐洲赫胥爾紅外天文望遠(yuǎn)鏡的主鏡,在目前所有的空間望遠(yuǎn)鏡中,該主鏡號(hào)稱世界第一——直徑為3.5米,而它的質(zhì)量?jī)H為250千克。相比之下,由巨型玻璃制成的直徑2.4米的哈勃望遠(yuǎn)鏡主鏡重829千克,如果用同樣的玻璃制造赫胥爾望遠(yuǎn)鏡的主鏡,質(zhì)量將達(dá)1500千克,采用碳化硅陶瓷材料讓它的體重減輕了83%。
赫胥爾望遠(yuǎn)鏡體型龐大的主鏡曾讓研制人員傷透了腦筋,為了減輕質(zhì)量,他們?cè)脒^(guò)用鋁或美國(guó)提供的碳纖維復(fù)合材料來(lái)制造。最終在法國(guó)西南的一家僅有30人名叫Boostec的小公司找到了靈感,該公司研制的一種碳化硅陶瓷具有質(zhì)量輕、機(jī)械和熱穩(wěn)定性好,容易打磨,適合自動(dòng)化加工,不易被腐蝕等優(yōu)點(diǎn),完全能滿足生產(chǎn)望遠(yuǎn)鏡主鏡的要求,還能大大降低主鏡的質(zhì)量。該公司為歐洲防務(wù)公司制造的第一個(gè)空間用陶瓷儀器是3月份剛剛發(fā)射的羅塞塔彗星探測(cè)器上的分析儀器;第二個(gè)是臺(tái)灣的華衛(wèi)二號(hào)上的遙感儀器。現(xiàn)在該公司的訂單源源不斷,包括為赫胥爾望遠(yuǎn)鏡的主鏡做備份和為歐洲另一顆衛(wèi)星研制光學(xué)探測(cè)儀器。
赫胥爾望遠(yuǎn)鏡的主鏡由12片組成,光學(xué)鏡面碾磨成薄薄的3毫米,上面再覆一層350納米的鋁膜來(lái)增加反射率。該望遠(yuǎn)鏡將以57~670毫米的紅外和次毫米波掃描天際,探測(cè)星系和恒星的成因及外星系的水行星。為保證它上面的紅外觀測(cè)儀器能觀測(cè)到低溫的天體,該望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)2360升的液氦來(lái)降溫,讓傳感器溫度保持在-271℃,鏡子溫度維持在-203℃.