התקדמות המחקר על חלוקת המראה הראשית של הטלסקופ ועיבוד הצורה של מראות המשנה
המראה הראשית האספרית של הטלסקופ האופטי מאמצת את העיצוב של חיבור מספר רב של מראות משנה, שיכולות לפרוץ את מגבלת הצמצם. מכסה המנוע משוגר לחלל. לפי משפט גאוס egregium, לא ניתן לחלק משטח אספרי למשושים בעלי אותה צורה ושטח שווה, ולהבדל בצורה ואיכות בין מראות המשנה יש השפעה רבה יותר על מבנה התמיכה ועל דיוק משטח המראה. לכן, החלוקה של מראות ראשוניות מעוקלות כרוכה לא רק בתיאוריה הבסיסית של חיבור מראות, אלא גם מהווה קושי הנדסי בבניית טלסקופים כאלה.
לאחרונה, הצוות של Zheng Yi, חוקר עמית במכון נאנג'ינג לטכנולוגיה אופטית אסטרונומית, מצפה הכוכבים האסטרונומי הלאומי של האקדמיה הסינית למדעים, הציע שיטה לפילוח מראה ראשוני באמצעות הקרנת מפה הפוכה. תוצאות המחקר הקשורות נקראות פילוח מראה ראשוני עבור טלסקופים אופטיים גדולים: גישת הקרנת מפה הפוכה. פורסם ב-Applied Optics. מחקר זה מנתח את עקמומיות המראה העיקרית של טלסקופים אופטיים קיימים ולא בנויים וטלסקופים רדיו טיפוסיים, ומציע 8 מפרטי חלוקה של מישור, חרוט, צילינדר ופוליהדרון גולדברג וטווחי פני השטח התואמים להם. מחקרים הראו כי העקמומיות של המראה הראשונית של טלסקופים אופטיים קטנה מ-π/6, דבר המתאים לשיטת החלוקה של הקרנה ממישור למשטח מעוקל.
המחקר שואב השראה מהקרנת מפה, המשרטטת את הגרפיקה על פני כדור הארץ על גבי מפה שטוחה, שהיא בעיה עתיקת יומין בהיסטוריה של מדע ופיתוח טכנולוגיה של האדם. על בסיס זה, חוקרים פיתחו אלגוריתם הקרנה הפוכה והשיגו את ההתקדמות הבאה: "השלכה הפוכה קונפורמית", המשושה המתקבל בחלוקה סוטה הכי פחות מהמשושה הרגיל; "הקרנה הפוכה של שטח שווה", איכות מראות המשנה שהתקבלו שווה; "הקרנה הפוכה בקוטר שווה", העיגול המוקף תת-מראה המתקבל הוא הקטן ביותר, ובכך חוסך את חומר המראה היקר ביותר. המחקר מציע ש"אי הסדירות של צורת תת-המראה" ו"ההבדל של אזור תת-המראה" הם אילוצי המפתח לחלוקה, ולאחר מכן מוצע אלגוריתם הקרנה מקיף, שיכול להשיג תוצאת חלוקה מאוזנת של כל מדד על ידי התאמת גורם המשקל. הערכה עם טלסקופ של שלושים מטר כעצם מאמתת את יעילות השיטה (איור 2).
צוות המחקר השתתף באופן פעיל בפרויקט "טלסקופ שלושים מטר", ביצע את עיבוד הצורה של תת המראה בעלת צורה לא סדירה וממשק מורכב לאחר החלוקה, ערך ניסויים במכונת עיבוד CNC בקנה מידה גדול עם חמישה צירים, והשלים את הבנייה של תת-מראה מס' 63 של טלסקופ שלושים מטר. תוצאות העיבוד והבדיקה הוכרו על ידי הקבוצה האופטית של טלסקופ שלושים מטר.
