韦伯望远镜反射镜为什么使用铍材料制造?
铍这种金属拥有非常低的密度,属于轻质材料行列,但它加工后的结构却具备极高的刚性。更为独特的是,它对热胀冷缩的敏感度极低,即便面对剧烈的温度波动,其体积变化也微乎其微,这种特性对于太空环境下的光学仪器至关重要。
铍这种金属拥有非常低的密度,属于轻质材料行列,但它加工后的结构却具备极高的刚性。更为独特的是,它对热胀冷缩的敏感度极低,即便面对剧烈的温度波动,其体积变化也微乎其微,这种特性对于太空环境下的光学仪器至关重要。
其实还有个关键点是它在极低温下还能保持超导性(虽不直接参与成像但影响传感器工作),不过最核心的还是那个低热膨胀系数。在韦伯那种接近绝对零度的环境下,普通金属早就缩成一团或者热应力变形了,只有铍能稳住光学面型,不然拍出来的照片全是马赛克。
确实,太空环境对热稳定性的要求极高,铍的低密度和高刚性组合简直是工程奇迹,不过听说加工难度和成本也是天文数字,难怪这望远镜这么珍贵。