Từ ý tưởng đến CubeSat, Phần 1: Sử dụng phần mềm Top 10 sòng bạc online 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 sản xuất cho các hệ Top 10 sòng bạc online quang học trong không gian. Chúng mang lại cơ hội duy nhất để phát triển phương pháp tiếp cận dây chuyền sản xuất cho các sản phẩm trên không gian thông qua các hệ Top 10 sòng bạc online nhỏ hơn, giá cả phải chăng hơn.

Các công ty sản xuất hệ thống quang học CubeSat cần một phương pháp chính xác và đáng tin cậy để phát triển thiết kế quang học, đóng gói hệ thống bằng quang cơ học cũng như mô hình hóa các tác động về cấu trúc và nhiệt mà hệ thống sẽ gặp phải trên quỹ đạo. Loạt bài này sẽ giải thích sự phát triển cấp cao của hệ thống CubeSat bằng cách sử dụng bộ phần mềm Top 10 sòng bạc online.

Trong nhiều thập kỷ, hệ Top 10 sòng bạc online quang học đã được phát triển để hoạt động ở quỹ đạo Trái đất thấp, trung bình và cao. Đối với nhiều hệ Top 10 sòng bạc online quang học, hệ số dạng đóng gói và cơ chế quang học bắt nguồn từ hệ số dạng này được thiết kế trên cơ sở từng hệ Top 10 sòng bạc online.

Đối với loạt blog này, bài viết Thiết kế quang học của Kính thiên văn phản xạ cho Top 10 sòng bạc online đã được sử dụng làm tài liệu tham khảo để phát triển thiết kế quang học Top 10 sòng bạc online.¹

Trong phần một của loạt bài này, chúng tôi sẽ giải thích hệ số dạng Top 10 sòng bạc online được tiêu chuẩn hóa và đề cập đến các chi tiết cơ bản về việc xây dựng hệ thống quang học Top 10 sòng bạc online trongTop 10 sòng bạc online Zemax OpticStudio'sChế độ tuần tự.

Nền thiết kế Top 10 sòng bạc online

Hệ số hình dạng Top 10 sòng bạc online dựa trên tiêu chuẩn ban đầu được phát triển dưới dạng nỗ lực hợp tác giữa Đại học Bách khoa bang California và Phòng thí nghiệm phát triển hệ thống vũ trụ (SSDL) của Đại học Stanford.²

Các khối xây dựng cho hệ thống Top 10 sòng bạc online tiêu chuẩn có dạng 1U — hoặc một đơn vị — các khối có kích thước 10 x 10 x 10 cm. Trong khi Top 10 sòng bạc online 1U là kích thước cơ bản, CubeSats có thể được xây dựng theo hệ số dạng lớn hơn thông qua việc bổ sung thêm nhiều khối xây dựng 1U.³

Thiết kế quang học Top 10 sòng bạc online được tham chiếu trong loạt bài viết này là một kính thiên văn phản xạ, phân đoạn lệch trục thuộc loại Ritchy-Chretian. Thiết kế này nhằm phù hợp với hệ số dạng 3U Top 10 sòng bạc online được tiêu chuẩn hóa hoặc 10 x 10 x 30 cm.

Thiết kế này nhằm mục đích hoạt động như một thiết bị chụp ảnh Trái đất có độ phân giải cao ở quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) ở khoảng cách 700 km. Thiết kế này có tiêu cự hiệu dụng là 685 mm và được thiết kế để hoạt động trong phổ khả kiến.

Như được thiết kế trong OpticStudio, Top 10 sòng bạc online được cho là hoạt động ở nhiệt độ phòng, nhưng trên quỹ đạo, hệ thống quang học dự kiến ​​sẽ hoạt động ở nhiệt độ hoạt động là 15 độ C, cộng hoặc trừ 3 độ. Bộ dò cho hệ thống này có mảng hoạt động 1280 x 800 pixel, với mỗi pixel là 3 x 3 micromet (μm).

Các thước đo hiệu suất chính cho thiết kế này là đạt được kích thước điểm giới hạn nhiễu xạ ở mọi điểm trường và đạt được hàm truyền điều biến (MTF) là 0,25 ở 80 chu kỳ trên milimet. Các số liệu này được tham chiếu từ cùng một bài báo làm cơ sở cho thiết kế này.

Thiết kế quang học ở chế độ tuần tự

Dựa trên quy định về thiết kế, các thông số hệ Top 10 sòng bạc online chung đã được đặt trong System Explorer và hệ Top 10 sòng bạc online quang học được chèn với thông số kỹ thuật phù hợp trong trình chỉnh sửa dữ liệu ống kính.

Mặc dù thiết kế cuối cùng có gương có khẩu độ hình chữ nhật, giai đoạn đầu tiên của thiết kế có gương vẫn giữ hình tròn. Việc giữ lại hình dạng tròn của gương sẽ giúp việc tối ưu hóa không bị hạn chế quá mức khi bắt đầu quá trình.

Để được đưa đến đúng vị trí, mặt phẳng hình ảnh cần được phân hướng bằng cách ngắt tọa độ. Sử dụng giải pháp tia chính trong phép đo Decenter Y, bề mặt hình ảnh được căn chỉnh với tia chính thực.

Sau khi hoàn tất bố cục cơ bản, giờ đây bạn có thể bắt đầu tối ưu hóa. Để duy trì F/# là 12,455 của hệ Top 10 sòng bạc online, toán hạng độ dài tiêu cự hiệu dụng (EFFL) đã được sử dụng trong hàm thành tích để nhắm mục tiêu 685 mm kết hợp với hàm thành tích mặc định kích thước điểm bình phương trung bình gốc (RMS).

Vì không gian trong hệ thống Top 10 sòng bạc online bị giới hạn nên điều quan trọng là phải chú ý đến tổng chiều dài rãnh của hệ thống và các khu vực làm mờ các tia sáng. Tổng chiều dài rãnh cho thiết kế này là 19,5 cm với không gian 2U dành cho quang học.

Sau khi xác minh rằng thiết kế sẽ phù hợp với giới hạn kích thước của 3U Top 10 sòng bạc online và đảm bảo hiệu suất như mong đợi sau khi tối ưu hóa, các gương đã được điều chỉnh thành hình chữ nhật. Chúng được điều chỉnh theo hình dạng phù hợp bằng cách áp dụng khẩu độ hình chữ nhật.

Sau khi điều chỉnh cài đặt khẩu độ, người ta phát hiện ra rằng gương phụ đang cắt một phần chùm tia tới. Với việc giảm dần khẩu độ gương thứ cấp, kết quả rất thuận lợi.

Ở giai đoạn này, thiết kế đã được trình bày trong OpticStudio, được tối ưu hóa và điều chỉnh sao cho phù hợp với hệ số dạng 3U Top 10 sòng bạc online.

Kích thước điểm bị giới hạn nhiễu xạ tại tất cả các điểm trường và MTF đáp ứng thông số kỹ thuật 0,25 ở 80 chu kỳ trên milimet. Với yêu cầu đáp ứng hiệu suất quang học, độ dày gương đã được tăng lên như bản cập nhật cuối cùng cho mẫu cơ bản.

Tài liệu tham khảo

1. Jin H, Lim J, Kim Y, Kim S. Thiết kế quang học của Kính thiên văn phản xạ cho Top 10 sòng bạc online. J Opt Sóc Hàn Quốc.
2. Giới thiệu — Top 10 sòng bạc online. Top 10 sòng bạc online.https://www.Top 10 sòng bạc onlineorg/about. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.
3. Các hệ số dạng Mabrouk E. Top 10 sòng bạc online.; 2015.https://www.nasa.gov/content/what-are-smallsats-and-cubesats. Truy cập ngày 13 tháng 2 năm 2022.