电影《流浪地球》热映，带动了大家对宇宙天体的关注，太空“火了”。在影片开头，航天员刘培强带着儿子刘启，一起用100mm口径的天文望远镜观测，木星的四颗卫星清晰可辨。

反射镜是高性能光学系统的核心。中科院长春光机所副所长张学军介绍说：“如果把望远镜比作观测太空的‘眼睛’，那么反射镜就是眼睛的‘晶状体’。晶状体越大，眼睛的空间分辨率也就越高，能够观测到天体更多的细节。”

2018年8月，中科院长春光机所完成4.03米大口径碳化硅反射镜研制并通过验收，这是公开报道过的世界上最大口径碳化硅单体反射镜。由此，我国光学系统制造能力跻身国际先进水平，终于不再受制于人。

曾经我们只能“近视”

自1609年伽利略发明天文望远镜以来，无论是从地面仰望星空，还是从空间俯瞰大地、纵观寰宇，想要使望远镜的观测能力不断提升，都离不开一个关键——口径。

大望远镜装备对反射镜口径的需求没有上限，其上限取决于制造加工能力。对于口径的“实力”，张学军举例，大名鼎鼎的哈勃太空望远镜口径是2.4米，最远可以观测到距离地球134亿光年的宇宙深处；先进光电望远镜口径3.67米，成功观测到美国哥伦比亚号航天飞机事故的症结所在。

20世纪90年代初，我国1米以下口径空间反射镜材料一直依赖进口，那时载人航天刚刚起步，急需大口径反射镜。张学军回忆道：“当时欧美都不卖，最后从俄罗斯进口了0.6米直径的反射镜。”

这也是一直卡住我们脖子的问题——在技术封锁下，我国只能使用直径1米以下的“小镜子”。“我们也曾尝试向欧美国家购买大口径光学反射镜，不过被他们以‘战略物资’为由拒绝了。”张学军透露。

发展大口径碳化硅光学制造技术迫在眉睫。

“国家需求很大，我们没有退路，必须把这条路走通。正是西方国家的技术壁垒和封锁坚定了我们自主创新的决心。核心技术买不来，一定要走自主研发的道路！”张学军说。

四砸失败镜坯

买不到又必须用，把长春光机所逼上了自主创新这条路。

为了解决技术瓶颈，长春光机所选择了一条与国外不同的技术路线——选用碳化硅作为反射镜材料。碳化硅是制造 反射镜的理想材料，其比刚度是玻璃的4倍，同样厚度下，抗变形能力比玻璃强4倍。“但其制备难度极高，所以并不被国际同行看好。”张学军坦言。

2009年底，长春光机所正式启动“4米量级高精度碳化硅非球面反射镜集成制造系统”项目，开始自主研制大口径高精度非球面反射镜制造系统。