طراحی و تحلیل حرارتی - اپتیکی یک تلسکوپ فضایی با توان تفکیک بهتر از 5 متر

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی،تهران،ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع) ،تهران ،ایران

3 کارشناسی ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع) ،تهران ،ایران

4 کارشناسی ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

doi
چکیده

تغییرات دما، منجر به تغییر شکل اجزای سامانه‌های نوری و مکانیکی محموله‌های تصویربرداری می شود همچنین کیفیت تصویر به طور چشم گیری به طراحی بهینه یک سامانه تصویربرداری وابسته است. حساسیت حرارتی محموله‌های تصویربرداری یکی از مسائل موردتوجه برای سازنده‌های حوزه‌ی فضایی است. برای این منظور از روش‌های کنترل حرارتی _ نوری فعال یا غیرفعال استفاده می‌شود. قبل از انجام این فرایند، تحلیل وضعیت حرارتی برای مشخص نمودن نقاط حساس سامانه حائز اهمیت است. در این مقاله طراحی اپتیکی یک تلسکوپ فضایی با توان تفکیک بالاتر از 5 متر انجام شده و در ادامه نگهدارنده‌های مکانیکی آن طراحی شده است. پس از آن، تجزیه‌وتحلیل حرارتی نوری با استفاده از روش تحلیل المان محدود سه‌بعدی انجام شده است. برای محاسبه انتقال دما در سامانه تصویربرداری یک مدل انتقال حرارت از طریق تابش و تبادل انرژی با محیط اطراف ایجاد شده است. در ادامه شبیه‌سازی تحلیل حرارتی بهینه انجام شده و در ادامه‌ مرحله توزیع غیریکنواخت دما در مجموعه عناصر نوری که منجر به تغییر شکل مکانیکی اجزای آن می‌شود، سپس به‌ازای اختلاف دمای 10 درجه سانتی‌گراد، تغییر شکل مکانیکی اجزای نوری با کمک نرم‌افزار زیمکس، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در پایان نتایج شبیه سازی برای مشخص نمودن حساس‌ترین جز نوری با استفاده از رسم منحنی تابع انتقال مدولاسیون مورد بررسی قرار گرفته است.