编者按:这是一篇来自尼古拉斯·查维斯的客座文章，他是北卡州立大学工程学院的写作实习生。
由北卡州立大学工程学院精密工程联盟(PEC)创建的望远镜将帮助美国宇航局的科学家更好地了解星际空间中分子云密集区域(被称为恒星摇篮)坍缩形成恒星的过程。我们感兴趣的区域是距离地球2500光年的恒星，这意味着到达望远镜的光在2500年前就离开了这颗恒星。
该项目隶属于机械和航空航天工程系，正在协助美国宇航局戈达德太空飞行中心的气球实验双红外干涉仪望远镜(BETTII)。BETTII是一种双筒望远镜，将通过气球发射到距地球表面26英里的高空。它的核心是一个原型光学系统，利用每架望远镜捕捉到的红外光束之间的干涉来测量恒星的位置和光谱。这台双筒望远镜的高分辨率可以分辨出恒星孕育区内的单星和多星，这些恒星通常被尘埃所掩盖，在可见光波中被掩盖。对长波红外信号的光谱测量可以揭示原行星盘的温度和组成它们的尘埃的成分。
Thomas A. Dow，邓肯大学机械工程杰出教授;Kenneth P. Garrard, PEC高级研究学者;美国航空航天局的助理教授斯蒂芬·j·弗斯特正在研究这个nasa资助的项目。该委员会协助对望远镜结构进行设计修改，并正在为这一对望远镜建造光学系统。陶氏管理了这个项目，并与弗斯特一起，提出了安装结构和轻型镜子的设计，而Garrard负责编程机床路径和开发控制软件。PEC正在制造两个相同的望远镜。每一个都有一个21英寸的主镜，一个8英寸的平转镜和一对较小的镜子来转动和塑造光束并将它们传送到干涉仪上。
光学图像质量的关键是形成红外图像的镜像表面的形状和排列。面对生产这些大的反射表面的需要，大多数人会想象精心的手工加工来创建反射表面。但现实却大不相同。这些反射镜是用单晶金刚石切割工具直接加工的。这颗钻石的形状和边缘锐度在制造过程中受到严格控制，它被固定在一台计算机控制的机器上，使其与目标位置的距离保持在100纳米以内，即1万分之1毫米。
为了创建一个镜子表面，正确的形状的光束，Furst利用了一个pect创建的快速工具伺服，允许机器产生的表面，不对称的车床主轴旋转中心。弗斯特说:“这实际上很像常规加工。“这是在车床上完成的。关键的区别是金刚石刀具和刀具位置相对于光学表面的精度控制。主轴漂浮在空气垫上，而轴则漂浮在一层油膜上，因此没有摩擦。”这台重达9000磅的车床可以移动，并且以纳米为单位编程。
机械加工过程是在一个隔振实验室中进行的，该实验室有一块重达7万磅的混凝土板，板下有一层橡胶，以保持地板在外部振动下的稳定性。实验室一直保持在20°C +/- 0.02度，以防止热膨胀改变加工过程中的表面形状。
PEC还在建造第三台望远镜，将在罗利自然科学博物馆的新展览中展出。随着第三个主反射镜的研制完成，PEC将装配两个28英寸的平反射镜，完成光学系统，并在春季的某个时候交付给NASA。
一旦平转向镜交付，美国宇航局将组装整个系统，该系统将于2016年秋季某个时候在德克萨斯州西部的一个发射台发射。预计这次合作将导致未来NC州立大学和NASA Goddard之间的联合项目，例如创建一个更大的制造系统或现有设备无法完成的实验。
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