АСТРОН-2: система прецизионной стабилизации

В 1989-1991гг, вплоть до развала СССР, в СКБ Гранит велись работы по созданию системы прецизионного гидирования для крупного орбитального телескопа Т-170 по перспективному проекту SPECTRUM-UV, который является естественным продолжением проекта АСТРОН.

В настоящее время этот телескоп создается в НПО им.Лавочкина (Россия) и является базовым инструментом международной обсерватории WSO.

Основные характеристики телескопа следующие:

  • оптическая система Ричи-Кретьен,
  • диаметр главного зеркала 1.7 м,
  • диаметр вторичного зеркала 0.5 м,
  • эквивалентное фокусное расстояние 17 м,
  • расстояние между зеркалами 3.5 м.
  • поле зрения 40 угл.мин.

Телескоп должен обеспечить исключительно высокое качество изображения в фокальной плоскости – в центре близкое к дифракционному, а по полю не хуже 1 угл.сек. В связи с этим, к системе точного гидирования этого телескопа предъявляются очень высокие требования.

В СКБ Гранит, для этого телескопа, был разработан и испытан вариант двухконтурной итерационной системы с оригинальной структурой. Измерение положения изображения в системе производится звездным датчиком в фокальной плоскости, прямым или офсетным способом. Исполнительным элементом первого, низкочастотного, следящего контура с полосой пропускания около 0,5 Гц является подвижно установленное вторичное зеркало телескопа (аналогично системе гидирования в телескопе АСТРОН). Наклоны вторичного зеркала производятся вокруг нейтральной точки телескопа.

Второй, быстродействующий прецизионный контур имел полосу пропускания до 15-20гц и был построен с помощью оптического компенсатора движения изображения. Этот компенсатор представляет собой плоское диагональное зеркало управляемое двухосным пьезоэлектрическим приводом.

Основные характеристики компенсатора:

  • диаметр зеркала 100 мм,
  • максимальный угол отклонения по каждой оси ±3,5 угл.мин,
  • рабочий диапазон частот 0…25 гц

При разработке этой системы был максимально использован опыт, накопленный при конструировании и многолетней эксплуатации на орбите системы точного гидирования космической станции АСТРОН.

Компенсатор движения изображения

Система тестировалась в составе наземного технологического образца телескопа АСТРОН в СКБ Гранит. Ниже приведены результаты наземных испытаний, иллюстрирующие работу разработанной системы.

Осциллограмма ошибки слежения и соответствующее движение изображения в фокальной плоскости телескопа в режиме гидирования только вторичным зеркалом (система АСТРОН).

Ошибка слежения - не более ±0,3 угл.сек.

Осциллограмма ошибки слежения разработанной итерационной системы и соответствующее движение изображения в фокальной плоскости телескопа.

Ошибка слежения не более ±0.05 угл.сек

Russian