Preview

Аэрокосмический научный журнал

Расширенный поиск

Методы сохранения оптических свойств поверхности зеркал космического телескопа Т-170М проекта «Спектр-УФ» на этапе предполётной подготовки

https://doi.org/10.24108/aersp.0317.0000070

Полный текст:

Аннотация

Астрофизические наблюдения в УФ-диапазоне обладают многими преимуществами. В настоящее время идёт выполнение проекта «Спектр-УФ», направленного на создание крупной космической обсерватории для работы в ультрафиолетовом участке спектра.

Требования к качеству оптики ультрафиолетового телескопа предельно высоки, поэтому изготовление такого крупного космического телескопа, как Т-170М, а также его транспортировка на стартовый комплекс – весьма сложные технологические задачи.

При изготовлении оптических элементов телескопа Т-170М сделан выбор в пользу сочетания покрытий Al+MgF2. При этом через поры во фториде магния проникает атмосферный кислород, приводя к образованию на напылённом алюминии слоя оксида (Al2O3), который значительно ухудшает УФ-отражательную способность поверхности зеркала. Также необходимо выполнить требования к чистоте поверхностей элементов оптической системы телескопа при транспортировке готового изделия и его хранении и предусмотреть автономность работы системы поддержания контролируемой атмосферы.

Для решения поставленных задач:

1) был разработан пылевлагозащитный чехол (ПВЗЧ), предотвращающий контакт поверхностей зеркал оптической системы телескопа с атмосферой;

2) для создания внутри ПВЗЧ контролируемой атмосферы обоснована необходимость выполнения поддува внутрь телескопа газообразного азота особой чистоты (сорт 1) в соответствии с ГОСТ 9293-74 с температурой точки росы не выше -50°С; расчётами подтверждено, что наддув избыточным давлением 10 кПа обеспечивает оптимальные условия сохранения оптических свойств поверхности зеркал космического телескопа, а также минимизирует нагрузки на легкоповреждаемые элементы телескопа;

3) для обеспечения требуемой чистоты поверхностей элементов оптической системы телескопа внутри ПВЗЧ установлен класс чистоты не хуже класса 7 ИСО в соответствии с ГОСТ ИСО 14644-1-2002; допустимое загрязнение деталей оптической системы не более 0,03% от общей площади поверхности (300 p.p.m.) обеспечено рациональным выбором схемы продува телескопа подачей азота через инструментальный отсек;

4) рабочее давление и автономность работы системы поддержания контролируемой атмосферы обеспечены рациональной конструкцией агрегата наддува с использованием газоанализатора и клапанов наддува с внешней обратной связью.

Об авторах

Ф. Л. Чубаров
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга
Россия

Чубаров Фёдор Леонидович

К.т.н., доцент кафедры К2-КФ «Гидромашины и гидропневмоавтоматика»



А. В. Регеда
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга Филиал АО «НПО Лавочкина» в г. Калуга, Калуга
Россия

Регеда Антон Владимирович

кафедра К2-КФ «Гидромашины и гидропневмоавтоматика»;

инженер-конструктор сектора конструирования наземных систем



В. К. Шаталов
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга
Россия

Шаталов Валерий Константинович

Д.т.н., доцент, заведующий кафедрой М5-КФ «Технологии обработки материалов»



А. О. Штокал
Филиал АО «НПО Лавочкина» в г. Калуга, Калуга
Россия

Штокал Александр Олегович

К.т.н., инженер-конструктор I категории сектора конструирования наземных систем, SPIN-код: 9659-8864



Т. А. Говорун
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга; Филиал АО «НПО Лавочкина» в г. Калуга, Калуга
Россия

Говорун Татьяна Александровна

Аспирант кафедры М1-КФ «Технологии машиностроения»;

инженер-конструктор III категории сектора конструирования наземных систем



Е. В. Рыков
Филиал АО «НПО Лавочкина» в г. Калуга, Калуга
Россия

Рыков Евгений Валентинович

Начальник сектора конструирования наземных систем



Список литературы

1. Кудряшов Ю.Б., Петров Ю.Ф., Рубин А.Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения: учебник. М.: Физматлит, 2008. 181 с.

2. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Портрет Земли из космоса. Глобальное радиотепловое поле // Природа. 2006. № 9. С. 17-28.

3. Редакционная статья // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 5 (26). С. 3.

4. Санько Н.Ф., Шустов Б.М. Российская программа фундаментальных космических исследований // Физика космоса: 35-я Междунар. студенческая науч. конф. (Екатеринбург, 30 января - 3 февраля 2006 г.): Труды. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2006. С. 137-149.

5. Моишеев А.А. Введение в специальность «Ракетно-космическая техника». М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2013. 119 с.

6. Власенко О.В., Яскович А.Л., Шустов Б.М., Абдулкадыров М.А., Шаров Ю.А., Моишеев А.А., Зверев А.В., Ильясов М.Ф. Конструктивная реализация оптической системы телескопа Т-170М // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 5 (26). С. 67-73.

7. Шустов Б.М., Боярчук А.А., Моишеев А.А., Сачков М.Е. Проект «Всемирная космическая обсерватория – ультрафиолет» // Ультрафиолетовая Вселенная II: Всеросс. конф. (Москва, 19-20 мая 2008 г.): Сб. тр. / Под ред. Б.М. Шустова, М.Е. Сачкова и Е.Ю. Кильпио. М.: Янус-К, 2008. С. 7-19.

8. Шаталов В.К., Штокал А.О., Рыков Е.В., Добросовестнов К.Б., Баженова О.П., Рожкова Т.В. Микродуговое оксидирование циркония как способ создания элементов теплоразвязки в космических аппаратах // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 8. С. 162–178. DOI: 10.7463/0814.0724519

9. Штокал А.О., Шаталов В.К. Изучение влияния МДО-покрытия на теплопроводность циркония // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе: Региональная науч.-техн. конф. (Москва, 22-25 апреля 2014 г.): Материалы. Т. 1. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. С. 4-7.

10. Штокал А.О., Рыков Е.В., Добросовестнов К.Б., Говорун Т.А., Баженова О.П., Рожкова Т.В. Многофункциональный метод изготовления прецизионных узлов космического телескопа // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 1. С. 27–41.

11. Vlasenko O., Zverev A., Sachkov M. Using the DP-190 glue for adhesive attachment of a large space mirror and its rim // Proc. of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2014. Vol. 9151. 6 p. DOI: 10.1117/12.2055729

12. Zhupanov V., Vlasenko O., Sachkov M., Fedoseev V. New facilities for coating for 2-m class mirrors for UV // Proc. of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2014. Vol. 9144. 8 p. DOI: 10.1117/12.2055737

13. Жупанов В.Г., Федосеев В.Н., Голышко Е.А., Моишеев А.А., Баженова О.П., Алексеев С.В., Шустов Б.М., Сачков М.Е., Власенко О.В. Функциональное покрытие оптических элементов комплекса научной аппаратуры «Спектр-УФ» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 5 (26). С. 92–96.

14. Hass G., Hunter W.R., Tousey R. Reflectance of evaporated aluminium in the vacuum ultraviolet // J. of the Optical Soc. of America. 1956. Vol. 46. No. 12. Pp. 1009–1012. DOI: 10.1364/JOSA.46.001009

15. ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. Технические условия. Введ. 1976-01-01. М.: Стандартинформ, 2007. 16 с.

16. ГОСТ ИСО 14644-1-2002. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Ч. 1: Классификация чистоты воздуха. Введ. 2004-04-01. М.: Стандартинформ, 2006. 20 с.


Для цитирования:


Чубаров Ф.Л., Регеда А.В., Шаталов В.К., Штокал А.О., Говорун Т.А., Рыков Е.В. Методы сохранения оптических свойств поверхности зеркал космического телескопа Т-170М проекта «Спектр-УФ» на этапе предполётной подготовки. Аэрокосмический научный журнал. 2017;3(3):20-38. https://doi.org/10.24108/aersp.0317.0000070

For citation:


Chubarov F.L., Regeda A.V., Shatalov V.K., Shtokal A.O., Govorun T.A., Rykov E.V. Optical Property Retention Methods for the T-170M Space Telescope Mirrors Surface in the Project «Spektr-UF» at the Preflight Preparation Stage. Aerospace Scientific Journal. 2017;3(3):20-38. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/aersp.0317.0000070

Просмотров: 154


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-0982 (Online)