Chuyển đến nội dung chính

      

BLOG ANSYS

25/12/2021

Thiết kế Kính viễn vọng Không gian James Webb bằng Mô Đánh bài casino

Với việc phóng thành công Kính viễn vọng Đánh bài casino James Webb (JWST)thay đổi hiểu biết của chúng tacủa vũ trụ vào ngày 25 tháng 12Kính viễn vọng Đánh bài casino Hubbleđã cung cấp những hình ảnh đầy cảm hứng về các thiên hà xa xôinâng cao hiểu biết của chúng tôiVới gương chính có khả năng thu thập ánh sáng nhiều gấp sáu lần so với Hubble và bước sóng hình ảnh dài hơn

thiên hà xoắn ốc NGC 2336

Thiên hà Xoắn ốc NGC 2336 Nguồn hình ảnh: ESA/Hubble và NASA

Yêu cầu thiết kế Kính viễn vọng Đánh bài casino James Webb

JWST yêu cầu công nghệ tiên phong không chỉ để vào vũ trụthiết bị quang học lớn nhất và chính xác nhất từng được chế tạomột thiết bị được thiết kế để giữ nhiệt độ cực lạnh — gần âm 400 độ F hoặc âm 240 độ C

So sánh gương chính của Hubble (trái) và JWST (phải) từ NASA

So sánh gương chính của Hubble (trái) và JWST (phải) từ NASA

Các kỹ sư phải tạo ra một cấu trúc có thể:

  • Hoạt động trong vùng bức xạ mặt trời vĩnh viễn
  • Gấp một công trình có kích thước bằng sân tennis thành tên lửa
  • Bay hơn một triệu dặm vào vũ trụ
  • Mở từ xa hàng tá cơ chế trong vở ballet được dàn dựng phức tạp bằng máy móc

Đơn giản phải không?

Có bất kỳ thao tác tinh vi nào trong số này không thành công344 “lỗi một điểmJWST là một trong những nhiệm vụ mạo hiểm nhất trong lịch sử

Hình ảnh từ NASA về JWST có quỹ đạo cách Trái đất khoảng 1 triệu dặm (1,5 triệu km)

Hình ảnh từ NASA về JWST có quỹ đạo cách Trái đất khoảng 1 triệu dặm (1,5 triệu km)

Giảm thiểu rủi ro bằng mô Đánh bài casino kỹ thuật lan tỏa

Northrop Grumman là nhà thầu chính đã thiết kế và chế tạo JWST và hoạt động mô Đánh bài casino đóng vai trò quan trọng trong quá trình đó

Xác định quỹ đạo

Kỹ sư đã sử dụngBộ công cụ hệ thống (STK) Nhà chiêm tinhkhả năng từmột công ty AnsysĐẾNxây dựng các nhiệm vụ tham khảo thiết kế phức tạpNhững điều này giải thích cho sự nhiễu loạn hấp dẫn phức tạp trong các quỹ đạo điểm hiệu chỉnh (L2) — mà nó đã đạt được thành công — để ước tính các yêu cầu giữ trạmBộ công cụ xác định quỹ đạo (ODTK)Để mô Đánh bài casino áp suất của ánh sáng từ Mặt trời lên tấm chắn Mặt trời lớn được triển khai trên JWSTáp suất bức xạ mặt trời (SRP)điểm plugin trong ODTK để chèn mô hình độc quyền vào các thuật toán ước tính nâng cao của ODTK

Đánh bài casino

Chỉ gương

Kỹ sư đã qua sử dụngCơ khí ANSYSmô Đánh bài casino để xác địnhgiải pháp trỏ gương chính xácCác phân đoạn phản ứng với nhiễu loạn giống như cách một tấm gương nguyên khối

Simulation of the Đánh bài casinotailed connections between the segments

Mô Đánh bài casino kết nối chi tiết giữa các phân đoạn

Căn chỉnh gương

Ansys Zemaxphần mềm mô Đánh bài casino quang học phức tạp của nhiều mảnh gương mạ vàng riêng lẻ trong kính thiên vănCác kỹ sư đã sử dụng Zemaxphần mềm thiết kế và kiểm tra từng bước của quá trình căn chỉnhChụp các vì sao cùng các nhà phát triển Kính viễn vọng Đánh bài casino")

bước phân tích quang phổ để sửa lỗi piston — một đoạn quá xa về phía trước hoặc phía sau các đoạn khác — giữa các đoạnkỹ sư đã sử dụng ZemaxCác mô hình chuyến bay trong Zemax tạo ra các mô hình thống kê có thể dự đoán trạng thái có khả năng xảy ra nhất của gương chính ở mỗi bước trong quy trình căn chỉnh nhằm hỗ trợ thiết kế các bộ truyền động phân đoạn và dự đoán thời điểm các thiết bị khác trên máy bay sẽ nhận được thông tin hữu ích

Mẫu Đánh bài casino thiên văn JWST trong Ansys Zemax OpticStudio

Mẫu kính thiên văn JWST trong Ansys Zemax OpticStudio

Bản đồ mặt sóng mô Đánh bài casino của gương chính JWST chứa các lỗi piston ở vị trí gương và bản đồ mặt sóng sau khi gương chính được căn chỉnh

Bản đồ mặt sóng mô Đánh bài casino của gương chính JWST chứa các lỗi piston ở vị trí gương và bản đồ mặt sóng sau khi gương chính được căn chỉnh

tất cả các loại mô Đánh bài casino đã được mở rộng đến giới hạn về độ chính xác trong quá trình phát triển kính viễn vọng