隨著遙感技術(shù)迅猛發(fā)展，空間相機經(jīng)歷了從折射式光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展到折反式光學(xué)系統(tǒng)再到全反射式光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展過程，從而使空間相機具有譜段寬、焦面穩(wěn)定以及重量輕等優(yōu)點。同時，用戶對空間相機性能也提出了越來越高要求，主要體現(xiàn)：提高相機地面分辨力、實現(xiàn)相機輕量化結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鏡體一體化設(shè)計。實現(xiàn)這些目標(biāo)必須采用高性能反射鏡材料。
作為反射鏡材料，必須具有較低密度、較高強度及彈性模量、較低膨脹系數(shù)及較高導(dǎo)熱系數(shù)。對反射鏡材料研究，主要集三類材質(zhì)：金屬材料、玻璃材料陶瓷材料，其碳化硅陶瓷材料具有高比剛度、較好熱化學(xué)穩(wěn)定性、較低熱變形系數(shù)且耐空間粒子輻照，通過特殊制作工藝，可以獲得輕量化結(jié)構(gòu)反射鏡鏡體，同時可取消衛(wèi)星系統(tǒng)對反射鏡恒溫系統(tǒng)，大大減小系統(tǒng)重量。因此，碳化硅陶瓷材料被認為現(xiàn)代空間光學(xué)系統(tǒng)所需高性能反射鏡首選材料。
從上世紀(jì)八十年代初開始，美國、俄羅斯、德國、法國等空間遙感技術(shù)先進國家開始針對應(yīng)用于空間遙感光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域（如高能激光器反射鏡空間低溫光學(xué)反射鏡）進行碳化硅陶瓷基反射鏡制造技術(shù)研究探索，九十年代成功制備出碳化硅陶瓷基反射鏡并空間遙感技術(shù)領(lǐng)域開展了一系列實際應(yīng)用，現(xiàn)已碳化硅陶瓷材料制備、碳化硅陶瓷基鏡坯制造、研磨拋光等專項關(guān)鍵技術(shù)方面取得了較大進展。美國宇航局采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法液硅浸滲法（LSI）制備出了直徑為600mm左右碳化硅碳/碳化硅材質(zhì)反射鏡鏡坯，經(jīng)過精拋加工，表面光潔度達到2nm，而表面密度只有7～9kg/m3。德國IABG研制出直徑為600mm具有輕量化結(jié)構(gòu)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅鏡坯，德國KIS研制出直徑為360mm碳/碳化硅陶瓷反射鏡，經(jīng)過精拋加工，表面光潔度達到2nm，面形精度可達較高水準(zhǔn)。美國SSG公司研制出直徑為600mm碳化硅反射鏡鏡坯，主鏡重量小于6kg。法國制備直徑為352mm輕型碳化硅反射鏡質(zhì)量僅為1.7Kg。
國內(nèi)，國建筑材料科學(xué)研究院最早開展了碳化硅陶瓷反射鏡研究工作。"九五"期間，承擔(dān)了國家軍工攻關(guān)計劃"高性能碳化硅陶瓷反射鏡材質(zhì)研究"項目，就高性能碳化硅陶瓷反射鏡材質(zhì)進行了預(yù)先研究。"十五"期間，承擔(dān)了國家軍工攻關(guān)計劃"空間光學(xué)遙感器用SiC陶瓷反射鏡研制"項目，就碳化硅陶瓷反射鏡一些共性及關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
經(jīng)過"九五""十五"科技攻關(guān)，國建筑材料科學(xué)研究院高性能反射鏡研制方面尤其大尺寸、復(fù)雜形狀碳化硅陶瓷反射鏡鏡坯制備技術(shù)實用化碳化硅反射鏡制備技術(shù)等方面取得了重要技術(shù)突破，攻克了高固相含量含碳陶瓷料漿制備技術(shù)含碳陶瓷料漿單體聚合困難問題，實現(xiàn)了含碳陶瓷料漿凝膠注模成型技術(shù)，制備出了具有輕量化結(jié)構(gòu)600mm口徑碳化硅反射鏡坯體，開展了工程尺寸碳化硅陶瓷反射鏡制備技術(shù)研究，碳化硅反射鏡鏡坯順利通過了驗收級振動試驗考核。另外，開展了三維編織CVI C/SiC反射鏡鏡坯制備技術(shù)研究，對大尺寸C纖維預(yù)制體制備、溫度梯度強制流動CVI工藝條件等開展了工作，為制備大尺寸、具有超輕量化結(jié)構(gòu)碳化硅陶瓷反射鏡及空間相機用結(jié)構(gòu)件打下了堅實基礎(chǔ)。
由于高分辨率相機超輕量化相機應(yīng)用上，碳化硅陶瓷反射鏡具有明顯優(yōu)勢，可以肯定地說，碳化硅陶瓷反射鏡未來高性能反射鏡國際發(fā)展主流。國內(nèi)用戶對碳化硅陶瓷反射鏡需求也日益迫切，"十一五"期間已經(jīng)提出需求口徑超過1.5m反射鏡。
但是，要使碳化硅陶瓷反射鏡我國得到廣泛應(yīng)用，必須解決大尺寸、具有超輕量化結(jié)構(gòu)碳化硅鏡坯制備技術(shù)、高致密低缺陷碳化硅鏡坯表面CVD層制備技術(shù)以及鏡面光學(xué)加工技術(shù)。隨著這些瓶頸技術(shù)解決，必將有力地推動我國遙感技術(shù)快速發(fā)展。
