Từ khái niệm đến Cubesat, Phần 1: Sử dụng phần mềm Đánh bạc trực tuyến Việt Nam Zemax để phát triển hệ thống Cubesat

Trong ngành hàng không vũ trụ, Cubesats đã nổi lên như một giải pháp chi phí thấp, dễ dàng sản xuất cho các hệ thống quang học dựa trên không gian. Họ cung cấp một cơ hội duy nhất để phát triển một cách tiếp cận dây chuyền sản xuất cho một sản phẩm dựa trên không gian thông qua các chòm sao gồm các hệ thống nhỏ hơn, giá cả phải chăng hơn.

Các công ty sản xuất các hệ thống quang học CubeSat cần một phương pháp chính xác và đáng tin cậy để phát triển thiết kế quang học, đóng gói cơ học cho hệ thống và mô hình hóa các tác động cấu trúc và nhiệt mà hệ thống sẽ trải nghiệm trên quỹ đạo. Loạt bài viết này sẽ giải thích sự phát triển cấp cao của hệ thống Cubesat bằng cách sử dụng bộ phần mềm Đánh bạc trực tuyến Việt Nam.

Trong nhiều thập kỷ, các hệ thống quang học đã được phát triển để hoạt động ở quỹ đạo thấp, trung bình và cao. Đối với nhiều hệ thống quang học, yếu tố hình thức bao bì và cơ chế opto xuất phát từ yếu tố hình thức này được thiết kế trên cơ sở bằng hệ thống.

Đối với loạt blog này, thiết kế quang học của kính viễn vọng phản chiếu cho Cubesat đã được sử dụng làm tài liệu tham khảo để phát triển thiết kế quang học Cubesat.¹

Trong phần một của loạt bài này, chúng tôi sẽ giải thích yếu tố hình thức hình khối được tiêu chuẩn hóa và bao gồm các chi tiết nền của việc xây dựng một hệ thống quang học Cubesat trongĐánh bạc trực tuyến Việt Nam Zemax Opticstudio từChế độ tuần tự.

Nền thiết kế Cubesat

Yếu tố hình thức Cubesat dựa trên một tiêu chuẩn ban đầu được phát triển như một nỗ lực hợp tác giữa Đại học Bang Bách khoa California và Phòng thí nghiệm Phát triển Hệ thống Vũ trụ Stanford (SSDL).²

Các khối xây dựng cho các hệ thống khối tiêu chuẩn nằm trong 1U - hoặc một đơn vị - các khối có kích thước 10 x 10 x 10 cm. Mặc dù một khối 1U là kích thước cơ sở, Cubesats có thể được xây dựng thành một yếu tố hình thức lớn hơn thông qua việc bổ sung thêm các khối xây dựng 1U.³

Thiết kế quang học Cubesat được tham chiếu trong loạt bài viết này là một kính viễn vọng phản chiếu, phân đoạn ngoài trục của loại Ritchy-Chretian. Thiết kế này có nghĩa là phù hợp với yếu tố dạng 3U tiêu chuẩn hóa, hoặc 10 x 10 x 30 cm.

Thiết kế này có nghĩa là hoạt động như một hình ảnh Trái đất có độ phân giải cao trong quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) ở mức 700 km. Thiết kế có độ dài tiêu cự hiệu quả là 685 mm và được thiết kế để hoạt động trong phổ khả kiến.

Như được thiết kế trong Opticstudio, Cubesat được giả định hoạt động ở nhiệt độ phòng, nhưng trên quỹ đạo, quang học dự kiến ​​sẽ thực hiện ở nhiệt độ hoạt động 15 độ C, cộng hoặc trừ 3 độ. Máy dò cho hệ thống này có một mảng hoạt động là 1280 x 800 pixel, với mỗi pixel là 3 x 3 micromet (μM).

Số liệu hiệu suất chính cho thiết kế này là đạt được kích thước điểm bị nhiễu xạ tại mỗi điểm trường và để đạt được chức năng chuyển điều chế (MTF) 0,25 ở 80 chu kỳ mỗi milimet. Các số liệu này được tham chiếu từ cùng một bài báo mà thiết kế này được dựa trên.

Thiết kế quang học ở chế độ tuần tự

Dựa trên đơn thuốc thiết kế, các tham số hệ thống toàn cầu được đặt trong Trình khám phá hệ thống và quang học được chèn vào các thông số kỹ thuật thích hợp trong trình chỉnh sửa dữ liệu ống kính.

Mặc dù thiết kế cuối cùng chứa gương với khẩu độ hình chữ nhật, giai đoạn đầu tiên của thiết kế có gương giữ lại hình tròn. Giữ lại hình dạng tròn của các gương ngăn chặn tối ưu hóa bị hạn chế quá mức khi bắt đầu quá trình.

Để được đưa đến vị trí chính xác, mặt phẳng hình ảnh cần phải được thanh toán bằng một lần ngắt tọa độ. Sử dụng một tia chính giải quyết trên phép đo DECENTER Y, bề mặt hình ảnh được căn chỉnh với tia chính thực.

Với bố cục cơ bản được hoàn thiện, tối ưu hóa hiện có thể bắt đầu. Để bảo tồn hệ thống F/# của 12.455, một toán hạng tiêu cự hiệu quả (EFFL) đã được sử dụng trong hàm công đức để nhắm mục tiêu 685 milimet kết hợp với hàm mặc định có kích thước điểm trung bình trung bình gốc (RMS).

Vì không gian bị giới hạn trong hệ thống Cubesat, điều quan trọng là phải chú ý đến tổng chiều dài theo dõi của hệ thống và các khu vực để điều chỉnh các tia. Tổng chiều dài theo dõi cho thiết kế này là 19,5 cm với 2US không gian dành cho quang học.

201548_201813

Sau khi điều chỉnh cài đặt khẩu độ, người ta đã phát hiện ra rằng gương thứ cấp đang cắt một phần gói tia đến. Với sự hoàn thiện thêm của khẩu độ gương thứ cấp, kết quả là thuận lợi.

Ở giai đoạn này, thiết kế đã được trình bày trong OpticStudio, được tối ưu hóa và điều chỉnh sao cho nó phù hợp với yếu tố hình thức 3U CubeSat.

Kích thước điểm là nhiễu xạ giới hạn tại tất cả các điểm trường và MTF đáp ứng đặc điểm kỹ thuật 0,25 ở 80 chu kỳ mỗi milimet. Với các yêu cầu đáp ứng hiệu suất quang học, độ dày của gương đã được tăng lên như một bản cập nhật cuối cùng cho mô hình cơ sở.

Tài liệu tham khảo

1. Jin H, Lim J, Kim Y, Kim S. Thiết kế quang học của một kính viễn vọng phản chiếu cho Cubesat. J Opt SOC Hàn Quốc.
2. Giới thiệu - Cubesat. Cubesat.https://www.cubesat.org/about. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.
3. Mabrouk E. Cubesat Forments .; 2015.https://www.nasa.gov/content/what-are-smallsats-and-cubesats. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.