Метод двухстадийного контроля положения сегментов зеркальной системы космической обсерватории «Миллиметрон» на основе ножа Фуко и лазерного 3D-сканера

КТИ НП СО РАН

С.Н. Макаров, А.Г. Верхогляд, М.Ф. Ступак, П.С. Завьялов, М.А. Завьялова, М.С. Кравченко

Предложена оптическая схема для решения задачи адаптации зеркальной системы (ЗС) обсерватории «Миллиметрон» после выведения её в точку Лагранжа L2. Проведено ее моделирование в программном пакете Zemax. В процессе моделирования исследовались эффекты, возникающие при отклонении всех составных частей рефлектора по 6 степеням свободы. Для предварительного контроля положения элементов рефлектора используется лазерный дальномер (3D-сканер), для финального – оптический метод ножа Фуко.

На базе созданной математической модели осуществлено численное моделирование работы бортового 3D-сканера при предварительном обмере зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» с использованием оптических контрольных меток на поверхности зеркал в приближении геометрической оптики. Приведены результаты моделирования изображений, формирующихся в предложенной оптической схеме при сканировании ножом Фуко. Оценено влияние смещений и наклонов 96-ти сегментов главного зеркала и определены требования к точности установки его элементов по нерегулируемым степеням свободы.

Рис. 1. а) Оптическая схема системы контроля зеркал обсерватории «Миллиметрон»: ГЗ – главное зеркало, ВЗ – вторичное зеркало, F1 – первичный фокус телескопа, F2 – вторичный фокус телескопа, F2ʹ – изображение вторичного фокуса телескопа, ПЗ – поворотное зеркало телескопа, З – зеркало, О1, О2 – объективы; СД – светоделитель, СЗ – сканирующее зеркало, ЛД – лазерный дальномер, НФ – нож Фуко, МФПУ – цифровая матрица, БУ – блок управления; б) Демонстрация метода ножа Фуко

Публикации:

  1. Завьялов П.С. Разработка системы контроля и юстировки рефлектора обсерватории «Миллиметрон» / П.С. Завьялов, М.С. Кравченко, Е.С. Жимулева // Автометрия. – 2020. – Т. 56. – № 4. – С. 48-60. – DOI: .
  2. Математическое моделирование работы 3D-сканера системы контроля зеркальной системы обсерватории «Миллиметрон» / С.Н. Макаров, А.Г. Верхогляд, М.Ф. Ступак, Д.А. Овчинников, Ю.А. Оберемок [Электронный ресурс] // Решетневские чтения : XXIV междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти генер. конструктора ракет.-космич. систем акад. М.Ф. Решетнева (Красноярск, 10–13 нояб. 2020 г.) : матер. : в 2 ч. – Красноярск, 2020. – Ч. 1. – С. 101-102. – Pdf.