超轻量化碳化硅扫描反射镜组件设计

为实现(165mm×96mm)矩形扫描反射镜组件的轻量化并保证反射镜面形精度与组件支撑刚度,提出了一种锥套柔节一体化的背部支撑方法,实现了重量小于0.5kg的超轻量化碳化硅反射镜组件设计。镜体材料的选择为碳化硅,支撑结构材料选择了铟钢。通过有限元仿真对扫描反射镜组件进行了仿真分析,并采用ZYGO干涉仪对实际的反射镜组件进行了检测。实验表明,在各方向重力的工况和轴系驱动时的扭矩作用下,扫描反射镜面形误差的均方根值(RMS)最大值为9.705nm,实际测试结果为10.125nm,误差为4%,满足RMS值优于12.6nm的要求;组件一阶固有频率302.25Hz,满足刚度要求。研究结果表明,锥套柔节一体化背部支撑方法合理、有效,解决了结构超轻量化与结构刚度、光学面形精度难以同时保证的难题。

超轻航天光学载荷热控设计与验证

航天相机是卫星的重要元件,因其占据卫星的大部分重量,因此也叫做航天载荷。航天载荷系统对工作环境的热稳定性具有较高的要求。光学系统对光学元件的面形精度要求极高,而温度变化会影响反射镜的面形精度,进而影响系统成像质量。因此,为保证成像质量,使光学系统具有良好的热稳定性,一般需要环境温度变化在20±5℃以内,进而保障相机光学系统在寿命期间视轴和波前的变化以及光电接收器件因温度变化引起的热噪声与暗电流在允许范围之内。因此,通过热控设计使整个系统保持在稳定的温度环境中已经成为航天载荷的关键技术。