幾代人對深空探索充滿了嚮往，這源於他們對揭示宇宙起源的強烈渴望。義大利 Microgate 及其客戶也在這段旅程中不斷發現新事物，並獲得靈感。Microgate 由 Vinicio 和 Roberto Biasi 兄弟于 1989 年創立，早期透過為職業體育賽事和賽車賽事提供高精度計時裝置贏得了良好的聲譽。之後，他們對極高精度的追求擴充到了太空領域，並發明了用於大型地球望遠鏡的電機控制系統。

透過地球上最大的望遠鏡探索深空

Microgate 與政府間地面天文學研究組織歐洲南方天文臺（ESO）合作，打造了用於最新一代極大望遠鏡（ELT）的自我調整鏡片。這些望遠鏡是探索新星系、恆星和行星的重要工具。它們的主要挑戰在於捕捉來自遙遠距離之外的光，以幫助我們更好地瞭解宇宙的起源。

新的 ESO-ELT 望遠鏡配備了直徑達 39 米的主鏡，可以收集來自遙遠恒星和星系的微弱光子。與哈勃或詹姆斯·韋伯太空望遠鏡不同的是，這種利用地面望遠鏡探索宇宙起源的方法有兩個主要優點： 

• 尺寸大：新的 ELT 望遠鏡比哈勃望遠鏡大 23 倍。
• 靈活性高：地面望遠鏡可以放置在任意地點，易於升級，而太空望遠鏡則難以維護。

ESO 望遠鏡已經取得了多項突破性發現。例如，天文學家利用 ESO 的設施追蹤了銀河系中心極端引力場中恒星的運動，提供了令人信服的證據，證明那裡存在超大品質的黑洞。這一發現榮獲了 2020 年諾貝爾物理學獎。

利用自我調整光學技術克服大氣波前干擾

當光線穿過大氣層時，會受到波前像差的干擾，導致能見度下降。Microgate 的自我調整光學技術能夠糾正這種干擾現象。捕獲的光線首先由主鏡反射到自我調整副鏡，該副鏡會進行物理形變，以重建“平面”波前。在 ESO-ELT 專案中，Microgate 提供了所有即時控制硬體和軟體，使用複雜的非接觸式線性電機對鏡面進行機械變形，從而從物理上操控入射波前，以校正這些大氣干擾（見短視頻演示）。

圖 2：輔鏡是由厚度約 1.9 毫米的特種玻璃製成的自我調整鏡面。銅色線圈代表線性電機。

ESO-ELT M4 鏡面直徑為 2.4 米，由厚度約為 1.9 毫米的特種玻璃製成。鏡面採用由精密電流驅動器和一系列共置永磁體驅動的音圈電機，提供用於鏡面變形的驅動力。這個過程使用了 5316 個電機，均勻分佈在鏡子的整個表面上，每個電機的軸間距（即軸距）約為 30 毫米。自我調整鏡面懸浮在電機線圈產生的磁場上。透過專用控制電流使鏡面局部變形，並使用相同數量的高靈敏度電容式感測器或位置感測器來校正形狀，精度達納米級（百萬分之一毫米）。Microgate 工程師使用以約 100kHz 的頻率運行的電子系統，能夠在一毫秒內完全重新定義鏡面的形狀。這樣，無需將望遠鏡發射到太空，便可獲得極其清晰和乾淨的成像效果。

Vicor 的高功率密度模組驅動自我調整光學系統

自我調整光學系統的精確操作和熱管理至關重要，所有外露表面的溫度必須接近環境溫度，以避免形成局部湍流。由於空間有限，電源系統的挑戰變得更加艱巨。

Microgate 選擇使用 Vicor DCM3623 系列 DC-DC 轉換器電源模組為這一過程供電。電源系統板安裝在氣冷冷板的底部，每個模組最多可為 36 個電機通道供電，從而簡化了複雜的佈線。

圖 3：Microgate 使用 Vicor DCM3623 系列 DC-DC 電源模組對鏡面進行機械變形，以物理方式校正大氣干擾。該過程對於提升圖像品質至關重要。

Microgate 的硬體工程師 Gerald Angerer 表示：“Vicor 的高效、高功率密度模組既緊湊又可靠，在電路板上佔用的空間很小。這些小型化的電源轉換器是我們的最佳選擇。我們已經使用了 10 多年，目前還沒有能與之媲美的替代品。”

合作揭示宇宙奧秘

Microgate 致力於透過深空探索揭示宇宙的奧秘，而 Vicor 的高密度電源模組正在推動下一代 ELT 自我調整光學系統的發展。透過與 Vicor 及其他世界級合作夥伴的緊密合作，Microgate 正在説明歐洲南方天文臺等組織探索宇宙的起源，並共同取得改變世界的重大發現。

瞭解高密度模組如何幫助 Microgate 支持深空探索的更多詳情。

關於 Vicor 公司

Vicor 公司依託一系列專利技術，設計、開發、製造並銷售模組化電源元件和完整的電源系統。公司總部位於麻塞諸塞州安多弗，面向電源系統市場提供產品，涵蓋企業和高效能計算、工業裝置和自動化、電信和網路基礎設施、車輛和運輸、航空航太和國防等領域。www.vicorpower.com

Vicor 、SM-ChiP™ 和 DCM™ 是 Vicor 公司的商標。

關於 Microgate

Microgate 位於義大利北部，是一家工程公司，主要從事用於天文和空間應用的自我調整光學系統電子元件的開發。從一開始，Microgate 就一直是“非接觸式”自我調整反射鏡概念發展的主要貢獻者之一。如今，它們的自我調整變形鏡是當前和未來望遠鏡最具吸引力的自我調整校正科技之一。