超轻量镜面系统的研制

空间望远镜的研制一直要求系统的轻量化,美国宇航局(NASA)最近研制的韦伯太空望远镜,其主镜系统面密度相对于哈勃空间望远镜已大幅减轻.在韦伯望远镜主镜系统的研制过程中,NASA开展了一系列关于超轻量镜面系统的验证计划,多家机构拿出多个方案参与竞标.本文选取几个比较典型的方案,介绍这些镜面系统的设计思想、结构、材料、加工以及相关测试结果,期望能对国内相关方面的工作提供参考.     

多镜面望远镜：过去,现在和将来

本文阐述了多镜面望远镜(MMT)的发展简史、望远镜的功能和在望远镜上使用的终端仪器。还包括了望远镜的使用讯息、天气条件以及将来的计划。     

离轴扇形镜面非球面度的计算

我国天文学家提出了中国30m口径巨型望远镜(CFGT)建议。它的主镜是由17种不同类型的离轴非球面子镜呈圆环形排列拼接而成。考虑了这些子镜磨制过程中有关参数的计算方法，比较了不同的约束条件下的非球面度，给出了每一种非球面子镜在最佳约束条件下的最接近比较球面半径和最大非球面度，并绘制出了子镜镜面上每一点磨削量的三维图，可供将来子镜磨制作为参考。     

拼接镜面主动光学电控系统的研究

介绍拼接镜面主动光学计算机控制的设计思想和研制的方法。计算机通过接口控制6套微位移促动器实现了同步工作;控制维持三块子镜的共焦和共面;采用6套电容式的微位置传感器来检测共面的位置,作为计算机闭环控制的反馈信号。位移促动器的控制分辨率为5nm左右。系统控制的位置误差rms值小于25nm。     

应用于自适应系统的1.2m望远镜面形误差精细检测

为检测云南天文台１．２ｍ望远光学成像质量,在多种光学检测方法中,我们结合实际情况,详细地讨论了两种方案的可能性,并用美国ＺＥＭＡＸ光学设计软件设计了所需的光学辅助元件,第一种方案,将全口径分割成直径为３００ｍｍ的子孔径后,利用哈特曼传感器对每个子孔径的最后成像波面进行探测,得到波前畸变量,最后将所得到的子孔径波面合成得到全口径波面。进而分析系统成像质量。第二种方案采用补偿干涉仪,利用设计的补偿器补     

大型拼接镜面望远镜子镜装卸装置的研究

自从400 yr前伽利略第1次使用望远镜观测天空以来,人类为了探索更深的宇宙,望远镜的口径越做越大,拼接镜面望远镜成为趋势.本世纪初一批大口径拼接望远镜先后被研制出来,这其中包括我国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST.随着望远镜口径增大,子镜单元增多,子镜单元的装卸问题日益突出.本文试图对这一问题进行探讨,设计了一套用于LAMOST球面主镜的子镜单元装卸装置,希望为大口径望远镜的子镜装卸提供一些思路和借鉴.     

基于ANSYS UIDL的镜面轴向支撑机构CAE系统的实现

基于有限元软件ANSYS的二次开发环境,通过分析光学镜面支撑设计类型和方法,选取常用的Whiffle-tree作为镜面轴向支撑形式,采用ANSYS 参数化设计语言实现有限元模型的参数化,并采用ANSYS用户界面设计语言,实现交互式菜单和图形界面,从而建立相对独立的专用的镜面轴向支撑系统设计的CAE模块,并以实例阐明借助该专用模块可提高工作效率,同时降低对用户专业知识的要求.     

基于CAN总线的主动光学镜面位姿驱动系统研究

为先进地基太阳望远镜(Advanced Ground-based Solar Telescope,AST-G)主镜支撑系统预研,设计了一套基于控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线通信的主动光学镜面位姿调整驱动系统.首先,面向一个主动支撑样机实验平台,开展镜面运动学理论分析及位姿解...     

磨镜机上镜面支承的一种近似计算

本文研究了中等大小镜面的九点支承系统,推导了公式,分别计算出对平面,凹、凸镜面,有中孔及无中孔时支承点的位置. 编制了计算程序,可用于PC—1500袖珍计算器.     

2.4m天文望远镜光学系统的设计及副镜检验的几种可能方案

详细说明了 2 .4m天文望远镜分别采用主镜焦比f/1 .5和f/3时光学系统的设计 :针对主镜焦比为f/3的凸非球面副镜 ,阐述了运用 4种不同检验方案的设计结果 ;重点介绍了计算全息法。并对几种方案作了比较     

基于六杆机构的望远镜副镜支承的分析

建立了一种新型的6-PSS并联六杆机构的虚拟样机模型,重点分析了望远镜高度角等因素对杆力的影响,这些因素是六杆机构用于望远镜特别需要考虑的,总结出高度角从0°变化到90°,杆力的拉压状态变化次数比较少、杆所承受的最大力比较小的结构参数设置方法.     

空间太阳望远镜1m主镜支撑结构的研究

本文对正在预研中的空间太阳望远镜的关键部件之一1m主镜，提出一种合理的支撑结构系统，此系统可以兼顾空间太阳望远镜光学系统的地面装校调试的有效性和火箭发射力学环境中的安全性以及入轨后正常观测时的高精度性。     

Measurement of the group velocity of light in sea water at the ANTARES site

The group velocity of light has been measured at eight different wavelengths between 385 nm and 532 nm in the Mediterranean Sea at a depth of about 2.2 km with the ANTARES optical beacon systems. A parametrisation of the dependence of the refractive index on wavelength based on the salinity, pressure and temperature of the sea water at the ANTARES site is in good agreement with these measurements.     

拼接镜面主动控制系统的定标

对拼接主镜进行主动控制是拼接镜技术的难点之一,8 m环形拼接太阳望远镜主动光学的控制性能主要取决于倾斜探测的精度与控制模型建立的准确程度。在研制主动控制系统时,需要对倾斜探测精度定标以及建立较为准确的控制模型,即对主动控制系统定标。实验系统中搭建了用于实时探测拼接子镜倾斜的夏克-哈特曼波前传感器,并对其重复测量精度进行了定标,精度达到0.014 arcsec,接近8 m环形太阳望远镜面形控制的要求。然后利用边缘传感器和夏克-哈特曼波前传感器测量了两镜主动控制系统的控制矩阵,建立较为准确的控制模型。     

Image Quality Control and Alignment of a Submillimeter Balloon-Borne Segmented Telescope

PRONAOS is a balloon-borne system dedicated to astronomical observations in the submillimeter range (180µm - 1050µm) based on the use of a 2m Cassegrain telescope. The primary mirror consists of six CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) panels, each being positioned by three actuators. The rotation angles of the panels have been measured in the visible range with the help of a CCD and digital centroiding techniques that were necessary because of the light scattering on the CFRP mirror. The translation movements (along the optical axis) of the panels have been measured with an interference technique in the submillimeter range. Both visible and submillimeter measurements were also necessary to determine the alignment of the telescope - focal instrument system with the star sensor. The whole alignment process leads to a precision of ±8 for the rotation angles and ±7µm for the translation of each panel, sufficient for a qualification of the system.     

一种新型轻量化反射镜结构及其在空间望远镜相关跟踪摆镜上的应用研究

本文提出一种新的反射镜轻量化方案。此方案在结构特征和减重比例上接近蜂窝结构,减重效果比背面开孔的镜子和拱形镜要好得多;同时又可避免蜂窝镜的制造难度。另外,本文还就此方案在空间太阳望远镜(SST)的相关跟踪摆镜上的应用进行探讨,给出了主要结构参数和镜面变形分析结果,其结果表明,此轻量化平面镜能满足SST的使用要求。     

The Solar Optical Telescope of Solar-B (Hinode): The Optical Telescope Assembly

The Solar Optical Telescope (SOT) aboard the Solar-B satellite (Hinode) is designed to perform high-precision photometric and polarimetric observations of the Sun in visible light spectra (388 – 668 nm) with a spatial resolution of 0.2 – 0.3 arcsec. The SOT consists of two optically separable components: the Optical Telescope Assembly (OTA), consisting of a 50-cm aperture Gregorian with a collimating lens unit and an active tip-tilt mirror, and an accompanying Focal Plane Package (FPP), housing two filtergraphs and a spectro-polarimeter. The optomechanical and optothermal performance of the OTA is crucial to attain unprecedented high-quality solar observations. We describe in detail the instrument design and expected stable diffraction-limited on-orbit performance of the OTA, the largest state-of-the-art solar telescope yet flown in space.