Comparing and analysis of design lightweight large mirrors for space basing

Abdula, Polina A.; Tolstoba, Nadezhda D.

doi:10.1117/12.2227889

Cited by 7 publications

(3 citation statements)

References 2 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…So the fabrication is usually less difficult than the more complex sandwich structure and the application is also more general [10,15]. Five common polygon core configurations are shown in the Figure 4 [16]. Trapezoidal pockets are generally used for circular mirrors with a central hole.…”

Section: Open-back Cellular Mirrorsmentioning

confidence: 99%

A Review of Lightweight Design for Space Mirror Core Structure: Tradition and Future

Zhang

2022

Machines

View full text Add to dashboard Cite

With the continuous improvement of the imaging quality requirement of the space optical system, the large-aperture mirror becomes the research focus. However, the increase of the aperture will increase the whole weight which results in high launch cost and degrades the mirror surface figure accuracy. Therefore, the lightweight design method of the mirror structure is of great importance. In recent years, many space telescope system schemes have demonstrated the progress of the structural lightweight design of mirrors, such as Spitzer, SOFIA, JWST, etc. This article reviews the main content and innovations of the research on the structural designs of mirrors including conventional machining designs and topology optimization structures. Meanwhile, some emerging designs (e.g., lattices and Voronoi structures) considering additive manufacturing (AM) are also introduced. Several key elements of different structural design approaches for lightweight mirrors are discussed and compared, such as material, lightweight ratio, design methods, surface figure, etc. Finally, future challenges, trends, and prospects of lightweight design for mirrors are discussed. This article provides a reference for further related research and engineering applications.

show abstract

Section: Open-back Cellular Mirrorsmentioning

confidence: 99%

A Review of Lightweight Design for Space Mirror Core Structure: Tradition and Future

Zhang

2022

Machines

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…При построении телескопа ATLAST-16м предполагается, что главное зеркало будет со-стоять из облегченных сегментов размером от 2 м и более в зависимости от технологии изго-товления и возможностей активной оптики [47,48]. Система управления волновым фронтом будет использована как для начального устранения деформаций зеркала, так и для периоди-ческого управления его формой.…”

Section: главное зеркало телескопа хабблunclassified

Large optical space-based telescopes

Kirichenko¹,

Kleymyonov²,

Новикова³

2017

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

View full text Add to dashboard Cite

Представлен обзор современного состояния и тенденций развития космическо-го телескопостроения за рубежом. Описываются результаты проводимых в на-стоящее время в ряде стран работ по проектированию и строительству новых высокотехнологических астрономических оптических систем наблюдения за космосом. Основным направлением развития является создание больших опти-ческих телескопов. Такая тенденция связана со стремлением повысить качество получаемых изображений за счет улучшения основных характеристик оптиче-ских телескопов, зависящих от размера апертуры телескопа. В связи с этим возрастают требования к материалу и качеству оптических элементов. Приве-дены сравнительные характеристики оптических материалов, используемых при изготовлении зеркал космических телескопов. Рассмотрены находящиеся на орбите и строящиеся большие оптические телескопы с составными и гибки-ми зеркалами, управляемыми активными системами с целью устранения де-формаций на всех этапах изготовления и эксплуатации. Введение. Значительные научно-технические достижения последнего времени в астро-номии при изучении планет, звезд и галактик, исследовании удаленных районов Вселенной, получении изображений космических и наземных объектов с высоким разрешением стали возможными благодаря развитию новых технологий при разработке крупногабаритных кос-мических телескопов. В настоящее время в ряде стран -США, Японии, Канаде, а также в Европейском космическом агентстве (European Space Agency -ESA) ведутся активные рабо-ты по созданию трех-, шести-и восьмиметровых оптических телескопов. Это обусловлено тем, что основные характеристики оптических телескопов -собирающая способность, про-ницающая сила и разрешающая способность, наряду с другими факторами, зависят от разме-ра апертуры телескопа.Так, проницающая сила и собирающая способность телескопа зависят от площади его объектива, которая при сплошной апертуре пропорциональна квадрату ее диаметра D. Разре-шающая способность в общем случае определяется дифракционным пределом (предложен Рэлеем в 1879 г.)1, 22 / D     , где  -длина волны. С увеличением диаметра главного зеркала телескопа увеличивается и его масса, что приводит к проблеме предохранения поверхности зеркала и элементов конструкции телеско-па от деформаций. Это особенно актуально для космических оптических телескопов, при соз-дании которых необходимо не только обеспечить требуемую жесткость конструкции при

show abstract

“…У багатьох працях [2−7], де автори наводять результати роботи з полегшення конкретних дзер-кал, наявність або відсутність ЗС у моделі ніяк не пояснюється. В той же час у працях, де проводиться аналіз різних типів дзеркал, наприклад [8,9], також не описується, у яких випадках ЗС необхідна, а у яких можливо обійтися без неї.…”

unclassified

Regularities of Effect of Large Mirror Dimensions for the Earth Remote Sensing on the Selection of Their Weight Reduction Type

Pozdniakov

2018

Nauk. Visti KPI

View full text Add to dashboard Cite

ЗАКОНОМІРНОСТІ ВПЛИВУ РОЗМІРІВ ВЕЛИКОГАБАРИТНИХ ДЗЕРКАЛ ДЛЯ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ НА ВИБІР ТИПУ ЇХ ПОЛЕГШЕННЯ Проблематика. Полегшення дзеркал є актуальним питанням при розробці оптичних систем космічного базування. Однак дослідженню впливу розмірів та форми дзеркал (осесиметричних і позаосьових сегментів осесиметричних дзеркал) на вибір типу полегшення приділяється мало уваги. Мета дослідження. Аналіз можливостей мінімізації деформації робочої поверхні та ваги дзеркал через дослідження впливу розмірів та форми дзеркал на вибір типу полегшення (із суцільною задньою стінкою, із задньою стінкою з отворами та без неї). Методика реалізації. Досліджено вплив розмірів та форми дзеркал на вибір типу полегшення. Розглянуто вплив типу дзеркала, його розмірів і товщини на деформації його робочої поверхні. Результати дослідження. Проаналізовано вплив розмірів та типу дзеркала на деформації його робочої поверхні. Дано рекомендації щодо застосування задньої стінки при полегшенні шестикутними вирізами. Визначено, що для вузьких позаосьових дзеркал, відношення меншої сторони яких до більшої становить 0,5 і менше, а також для осесиметричних дзеркал із діаметром менше 400 мм можливо застосовувати полегшення без задньої стінки. Для більших дзеркал необхідно застосовувати полегшення із задньою стінкою з отворами. Для осесиметричних дзеркал з діаметром понад 650 мм необхідна суцільна задня стінка. Рекомендації дано для оптичного сканера дистанційного зондування Землі, для якого розраховане значення деформації не повинне перевищувати 0,005. Висновки. У процесі роботи спеціальним алгоритмом було проаналізовано залежність деформації робочої поверхні різних осесиметричних і позаосьових сегментів осесиметричних дзеркал від їх розміру та від типу полегшення. Ключові слова: дистанційне зондування Землі; полегшення дзеркал; коефіцієнти Церніке.

show abstract

Comparing and analysis of design lightweight large mirrors for space basing

Cited by 7 publications

References 2 publications

A Review of Lightweight Design for Space Mirror Core Structure: Tradition and Future

A Review of Lightweight Design for Space Mirror Core Structure: Tradition and Future

Large optical space-based telescopes

Regularities of Effect of Large Mirror Dimensions for the Earth Remote Sensing on the Selection of Their Weight Reduction Type

Contact Info

Product

Resources

About