空间光学发展现状和未来发展

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1、第32卷第5期航天返回与遥感2011年1O月SPACECRAFrRECOVERY&REMOTESENSING空间光学发展现状和未来发展岳涛李博陈晓丽周峰(北京空间机电研究所，北京100076)摘要文章综述了空间光学在空间天文、深空探测及对地观测等领域的发展现状，介绍了空间光学的未来发展动态，分析了空间光学的技术需求，最后提出了中国空间光学的发展建议。关键词空间光学发展现状未来发展动态中图分类号：043；P17文献标识码：A文章编号：1009—8518(2011)05—0001—09TheCurrentandFutureDevelopmentofSpaceOpticsYue

2、TaoLiBoChenXiaoliZhouFeng(BeijingInstituteofSpaceMechanics＆Electricity，Beijing100076，China)AbstractThecurrentdevelopmentofspaceopticsintheareaofspaceastronomy，deepspaceexplorationandearthobservingissummarized．Thefuturedevelopmentofspaceopticsisintroduced．Thetechnicalrequire．mentofspaceopt

3、icsisanalized，andthesuggestionsofChinaSspaceopticsdevelopmentareproposedintheend．KeywordsSpaceopticsCurrentdevelopmentFuturedevelopment1引言空间光学是在大气层外，利用光学设备对空间和地球进行观测与研究的一个应用学科分支，是由光、机、电、热、航天工程等多个学科组成的交叉学科。空间光学是空间科技的一个重要组成部分，是实现空间科学、空间技术和空间应用最重要的技术手段之一自空间光学诞生以来，已经广泛应用于空间天文观测、深空探测和对地观测等领域。在

4、对地观测领域中．又可以细分为侦察监视、地形测绘、资源勘测、海洋观测、环境检测和气象观测等应用领域。本文综述了国内外空间光学在空间天文、深空探测及对地观测等领域的发展现状，介绍了国内外空间光学的未来发展动态，分析了空问光学的技术需求，提出了我国空间光学的发展建议2国外空间光学领域发展现状2．1空间天文领域从空间对天体进行观测摆脱了在地面进行观测时大气湍流对分辨率的限制，同时不受大气窗口限制实收稿日期：2011-05—03基金项目：国家重大科技专项工程2航天返回与遥感2011年第32卷现全波段的观测，大大提高了望远镜的观测能力及分辨率，空间光学望远镜为人类认识宇宙做出了巨大的

5、贡献。美国于1960年发射了第一颗天文卫星“太阳辐射监测卫星一号”，对太阳进行紫外线和X射线观测。此后世界各国相继发射了许多天文卫星，大大丰富了人类对宇宙和各种天文现象的认识。最引人瞩目的天文卫星包括欧空局1989年发射的“依巴谷”卫星、1999年发射的X射线多镜面任务望远镜以及美国1990年发射的“哈勃”望远镜和1999年发射的“钱德拉X射线”天文望远镜。哈勃望远镜是具有标志性也是最成功的空间望远镜，是人类自登月以来探索外太空最伟大的成就之一，也是天文史上最重要的科学仪器。它于20世纪7O年代开始研制，1990年由“发现号”航天飞机送入太空，并由宇航员多次在轨维修和更换

6、焦面仪器，目前仍正常工作；可见光、紫外、近红外波段采用R—C反射式光学系统。主镜口径达2．4m，／724，望远镜质量达11．6t。l12．2深空探测领域20世纪60年代以来，国际上已经开展了200多次深空探测活动，通过一系列核心技术的突破、大批原创性科学成果的获取以及科技成果的广泛应用，实现了科学不断发现、技术持续领先、应用快速拓展的发展目标。表1给出了目前为止世界各国深空探测任务的统计。’表1世界各国深空探测任务统计表国家深空探测器数量最远飞行距离探测过的星体采样返回情况(含失败)／1km苏联约112颗约5500月球、金星、火星月球(俄罗斯)太阳及太阳系八大行星、美国约

7、105颗约1721653大行星卫星、矮行星、小月球、彗星行星、彗星、太阳系边缘欧洲月球、太阳、金星、火星、10颗约120000土星、彗星月球、太阳、小行星、日本8颗约30000彗星小行星中国2颗约38月球印度1颗约38月球空间光学仪器是深空探测航天器的主要载荷之一，深空探测光学载荷的主要科学目标包括勘测目标地形地貌及绘制地图、研究目标地物矿物组成和分布、研究目标及其环境的演化和大气成分、探寻水及与水有关的矿物、是否存在生命等。深空探测光学载荷可分为成像类、光谱类和激光类。其中成像类包括可见光成像、红外成像、紫外成像仪器等；光谱