温度梯度对MOC相机主镜的影响

• 作者: 丁延卫
• 来源期刊: 光机电信息
• 学科: 工学
• 年，卷（期）: 2002,（9）
• 所属期刊栏目: 空间光学
• 页码范围: 32-37
• 页数: 6页
• 分类号: TB8
• 字数: 5461字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-1180.2002.09.008

摘要

MOC(Mars Observer Camera)是1992年9月发射的火星探测飞行器的一部分,具有Cassegrain式主光学系统,能够以高分辨率返回火星表面图像.其主镜直径约351.54mm,材料为熔石英.为使主镜刚度高、质量轻,采用"单弧"(Single arch)后表面轮廓设计.设计和加工完成后,对主镜进行的轨道热环境模拟试验表明,在相机成像过程中主镜有较大的径向温度梯度,同时存在较小的轴向和周向温度梯度.最初认为温度梯度的存在将产生不可控制的像差.然而有限元分析表明,这种薄镜反射面的曲率半径(ROC)在径向温度梯度作用下的变化几乎是线性的,而径向温度梯度仅产生曲率半径的变化,不产生其他影响成像质量的表面变形.主镜热控系统利用了这种影响,能够对曲率半径进行地面控制.在热真空室(模拟轨道环境)内利用干涉测量方法,就径向温度梯度对相机的影响及热控制系统的作用进行了试验,证明了有限元分析的正确性和热控方法的可行性.