大口径空间离轴望远镜的无接口重力卸载方法

作     者：何其佳 彭起 侯智芸 包奇红 杨智焜 

作者机构：中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室 中国科学院光束控制重点实验室 中国科学院光电技术研究所 中国科学院大学 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：中国科学院重点实验室基金(授权编号:CXJJ-22S008) 

主　　题：大口径空间离轴光学望远镜 重力卸载 无接口卸载 

摘      要：由于空间望远镜轻量化程度高，绝对刚度低，其在地面重力环境下装调时会产生变形。在轨工作时，重力得到释放，已调好的结构发生回弹，会严重影响成像质量，因此在装调时需要对望远镜进行重力卸载。文章研究了离轴望远镜在重力下的变形趋势，分析了不同的卸载形式，通过位置闭环法确定了卸载力，基于离轴偏心特点和局部受力情况优化了卸载点的布局，在无接口的情况下设计了小尺寸、易调节的恒力万向卸载装置，卸载后主次镜最大位移差由44.2μm降低至4.6μm，较卸载前减小了90%；最大角度差由9.5″降低至2.2″，较卸载前减小了77%；主次镜波相差RMS值由0.185λ降低至0.0292λ，较卸载前减小了84%。对装置与望远镜的接触面进行了形貌优化设计，使局部最大压强由49.8kPa降低为30.0kPa，降低了40%。该卸载方法满足重力释放前后主次镜相对位置保持稳定的要求。