因此，同轴系统存在一个不可调和的矛盾：次镜太小，无法将主镜接收的光线全部反射到后方光路当中去；次镜太大，则会遮住太多的光线，其效果就像月食时月亮的光辉被遮住一样，让我们无法看到完整的“月光”（即光学信息）。进一步讲，次镜所遮拦的光束是正对传感器中心的光束，该区域的光束是成像质量较好的近轴光束，我们希望能够尽可能多保留这部分光束。

　　为解决这一问题，我国的科学家们制造出离轴三反光学系统，巧妙地将三个反射镜进行离轴排布，打破传统的光学元件从前到后依次排列的传统布局，将部分反射镜安排在光轴之外，能够彻底消除中心遮挡，让每一束光线都畅通无阻地到达“视网膜”。如同擦掉眼镜上的黑点，采用离轴三反光学系统的探测器，其成像对比度相较于同轴系统提升了30%以上，连火星表面的沟壑纹理都清晰呈现。

“天问一号”拍摄的高清火星影像图 图片来源：中国国家航天局

　　“鱼与熊掌”之“高分辨率与大视场”兼得

　　空间遥感领域有个经典难题：想要实现高分辨率（如从太空看清地面车牌），需要增加镜头焦距；想要实现大视场（如从太空拍下整个城市），轴外点光线与光轴的夹角增大，其实际入射角度偏离设计值，会导致衍射光斑扩展，分辨率下降——二者犹如“鱼与熊掌”，不可兼得。而离轴三反光学系统却像一位“魔术师”，能够同时实现高分辨率与大视场。

离轴三反光学系统光路图，M代表反射镜