空间光学成像系统是指在空间利用光学设备对空间和地球进行观测与研究的系统，一般包括空间望远镜和对地观测遥感系统。其中空间望远镜是因为地球的大气层对许多波段光波的天文观测影响很大，天文学家便将望远镜移到太空中，可以不受大气层的干扰得到更精确的天文信息，而对地观测遥感系统则是依托空间飞行器作为遥感平台，利用可见光、红外光、微波等电磁波谱段对地球进行观测的系统。
如果把空间光学成像系统看作是太空观测体系的“眼睛”，那空间反射镜就是眼睛的“晶状体”。其口径大小、材质种类、结构形式等对空间光学成像的分辨率、灵敏度等性能水平起决定性作用。
图1眼睛成像示意图
图2空间光学系统
图3地球观测脑示意图
一般来说，反射镜口径越大，成像效果就越好。但随着反射镜口径的增大，光学系统的质量会急剧增加，使得卫星平台的难度增大，甚至超出火箭的运载能力。因此轻量化技术需要新的突破。
轻量化技术主要表现在材料、加工制造、结构设计等方面。理想的反射镜材料应当具有低密度、高弹性模量、低热膨胀系数、高热导率、均匀微观结构等特点。国际上常用的反射镜基体材料有石英玻璃、超低膨胀石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅、金属铍、聚合物薄膜以及碳纤维/碳化硅复合材料。
图4熔石英反射镜
图5金属铍反射镜
图6碳化硅反射镜
图7碳纤维/碳化硅复合材料反射镜
图8检测中的反射镜
*注：图6-7为反射镜轻量化背面结构，图8为反射镜正面，正面经抛光和改性后比我们平常看到的镜面还要光亮，可反射可见光、红外光等。
各式各样使用反射镜的空间光学系统
世界各国非常重视大口径反射镜的研制。目前欧空局的赫歇尔（Herschel）空间天文台反射镜的尺寸已经达到3.5米，为空间望远镜之冠，由碳化硅陶瓷材料制成。美国在空间遥感系统的发展最为引人