大口径空间组装式望远镜主动支撑促动器设计与研究

在轨组装空间望远镜是将望远镜进行模块化,模块通过一次或多次发射送入预定轨道,并在轨道上完成整机组装、调试,能够彻底突破运载工具和单体大口径镜体制造能力的制约,是未来空间光学领域的必然发展方向。在轨组装空间望远镜的重点、难点在于大口径主镜的组装、调试。主镜由多个子镜模块阵列而成,入轨组装完成后通过具备大行程、高精度、抗振动、大刚度的精密促动器完成子镜间的共焦共位相调试以达到成像要求。对此,设计了一种粗精促动分离式精密促动器,促动器输出端采取柔性铰链机构,利用一组步进电机同时进行粗、精促动,采取理论分析与数值模拟相结合的研究方法进行分析,结果表明,所设计促动器能够提供20mm的行程范围,以及3nm的促动精度,能够满足空间组装式望远镜主动支撑系统及运载条件对促动器的需求。

基于组装式望远镜的子镜模块结构设计

在轨组装空间望远镜是将望远镜进行模块化,模块通过一次或多次发射送入预定轨道,并在轨道上完成整机组装、调试。组装式空间望远镜的主镜由多个子镜模块阵列拼接而成,基于1 m口径空间组装望远镜地面原理演示样机,对望远镜子镜模块进行设计,设计内容包括子镜的镜体支撑、促动器的装配方法等,采用有限元数值模拟分析手段对设计结果进行了仿真验证,然后对子镜模块实物进行了相关测试。结果表明,子镜反射镜的面形精度RMS优于0.02λ,两组子镜的共焦共位相拼接精度为0.0235λ,支撑结构设计合理、效果良好,满足使用需求。