为什么像土豆片一样弯曲的镜子可使太空望远镜变得更小，视野更广？

我正在浏览NASA的特色物品，并碰到了这个问题- 老旧了，新中了：望远镜镜获得了新的形状

这种称为自由形式光学的新兴反射镜技术，是由计算机控制的制造和测试技术的进步带来的，它引发了光学工程领域的巨大变化。该技术为希望为CubeSat和其他小型望远镜开发紧凑型望远镜的科学家们带来了巨大的希望人造卫星-一种日益流行且具有成本效益的替代品，可替代更为传统的任务，这些传统任务的建造和发射成本更高。

立方体望远镜？

这篇文章有这个插图，我试图弄清楚如何将它转换成清晰的图像而不会失真，以及为什么他们说它使望远镜变得更加紧凑。

这是一篇简短的文章，甚至都没有试图解释这一点，当我去寻找有关非专家主题的其他文章时，我发现了zip。也许这很难解释，但我想我还是会问。几周前，我对一个热情的年轻人说，不可能发射出能够对任何立方体卫星有用的望远镜。糟糕...

自由形式的光学器件是对在非常有限的空间中塞满望远镜的特定挑战的回应。传统仪器将使所有光学元件对称并在同一轴上对齐。这样会浪费cubesat中的大量空间。而且，传统设计的长度往往比宽度更长。它们不太适合放在立方体中；制作短而宽的经典乐器非常困难。

但是使用自由形式的光学元件，您可以在立方体内的几个方向上反射光。您仍将获得不错的焦距，并且将使用所有可用的音量。

由于反射镜反射的光线与法线的角度不同，因此不能使用传统的对称形状，例如抛物线形，球面形等。您需要基本上吸收一个抛物面并朝一个方向挤压它，以便像抛物线一样工作镜子（我正在简化），但反射角度为45度。

在这种仪器中，您可以有多个“马铃薯芯片”反射镜，如上图所示。您必须设计整个仪器。计算机模拟将调整每个反射镜的形状，直到整个仪器的性能接近经典的直线设计为止。

据我所知，制造精度使得自由形式的光学器件仅可用于长波长，例如红外，在这种波长下可以使用精度较低的光学器件。但是技术一直在进步。它还取决于您可以在图像中容忍多少像差。

对于从地面使用来说，这没什么用，除非出于某种原因您绝对需要尺寸非常小的望远镜。当空间和形状不受限制时，经典光学仍然是首选。