走进位于合肥庐阳区的安徽瑞控信光电技术股份有限公司实验室,最先看到的不是庞大的航天设备,而是工作台上一件小巧的精密部件。
它并不大,刚好能平托在掌心,结构紧凑,泛着金属光泽。乍一看,它更像某台高端相机里拆下来的精密零件。
其实,这是天问二号探测器上不可或缺的快反镜。通俗地说,它像一只控制光束方向的“方向盘”,负责让探测器看得更准、瞄得更稳。

一款快反镜产品,可用于光束指向控制、精密跟踪等场景
十公里外瞄准硬币,靠的是微小角度调整
去小行星上“踩点”,比想象中更精细。
这类小天体体积小、引力弱,表面可能分布着坑洼、碎石和起伏。探测器想要完成靠近、测量甚至采样,首先要尽可能摸清这颗小天体的地形。一个细小偏差,都可能影响后续测量和任务执行。
要摸清这片陌生地表,探测器上搭载了单光子远距离测距机。这台设备就像一把超长、超精密的尺。
探测器靠近目标时,要用这把尺子一点点丈量小行星表面的高低起伏。然而,深空之中并不存在平稳的路基。探测器本身在以极高的速度飞行,目标小行星也在不断自转。拿着这把尺子的“手”,哪怕出现细微抖动,测出来的数据也可能受到影响。
公司副总经理夏润秋教授说,这块巴掌大小的快反镜,就像替探测器稳住量尺的那只“手”。它的动作很快,靠内部电磁力驱动镜面完成微小偏转。
这面镜子能在极短的时间内快速调整反射角度,将测量光束极其精准地打在小行星表面的每一个坐标点上。随着光束不断扫描,小行星表面的高度信息被一点点收集,最终用于重构三维地形。
对探测器来说,这些数据就像提前看清了“路况”,有助于判断哪里更平整、哪里需要避开。
这只“手”究竟有多稳、多准。这一精度的具象化表现,等同于在十公里开外的位置,仅凭这面镜子的微观偏转,就能将一束光点精准无误地照射在十公里外的一枚硬币上,并保持稳定指向。
到了深空,环境远比实验室复杂。温差、辐射、长期运行,每一项都在考验这块小镜子的稳定性。

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要在10公里外瞄准一枚硬币,哪怕在地面稳定环境中,也是一项难度很高的测试。到了深空,情况更复杂。发射升空时的剧烈震动、进入太空后的温差变化、宇宙辐射和长期运行,都会考验这块小镜子的稳定性。它能不能保持精准响应,关系到后续测距、成像和导航数据的质量。
“我们都记得伊拉克战争的错误。”斯塔默说。
对探测器来说,快反镜不是最显眼的部件,却是光束控制和稳像稳瞄中的关键一环。
长久以来,高端快反镜是受境外出口管制的精密光电控制元器件。对深空探测任务来说,关键部件能不能自主研制,不只是供应链问题,也关系到工程适配和后续迭代。
要让关键部件更好适配任务需求,自主研发是绕不开的一步。位于合肥庐阳区的安徽瑞控信,正是在这个方向上持续攻关。
这是一家国家级专精特新重点“小巨人”企业。它所在的赛道并不热闹。研发团队长期面对的,是光电控制这个细分领域里的精度、响应速度和稳定性。
为了让这只“太空之手”真正适应深空任务,研发团队在实验室里做了大量验证。航天工程没有太多上天试错的机会,很多风险都要在地面阶段提前验证。
高低温循环、振动测试、电磁兼容测试,都是快反镜上天前必须经历的环节。温度在冷热之间反复切换,振动台模拟发射阶段的冲击,工程人员盯着一组组响应曲线,看镜面的偏转是不是足够快、回位是不是足够稳。一旦数据出现偏差,就要回到设计和调试环节,继续优化算法、结构和装配精度。
技术能力,也是在这样反复测试和修正中一点点积累起来的。据夏润秋介绍,这款快反镜在核心部件、传感器和控制算法等环节,都实现了自主研制。“这是我国首款应用在深空探测领域的自主快反镜组,核心技术实现国产化。这也让后续工程适配和技术迭代更有主动权。”
如今,这套诞生于合肥的光电技术,已不只应用在天问二号任务中。夏润秋介绍,相关快反镜产品已应用于天问、嫦娥等深空探测项目。从探月到小行星探测,再到激光通信等方向,这类小型精密部件正在更多任务中发挥作用。
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