大口径机械快门驱动曲线优化及激振力抑制

梁 伟，秦开宇，高晓东，蒋仁奎

（1.电子科技大学 航空航天学院，四川 成都611731；2.中国科学院 光电技术研究所，四川 成都610209）

1 引言

随着国际上大口径、长焦距空间光学望远镜的发展，望远镜的成像分辨率越来越高，望远镜对指向精度以及指向稳定度的要求越来越高，对微振动也越来越敏感［1-2］。多色成像与无缝光谱巡天相机（以下简称巡天相机）是大视场空间天文望远镜最重要的科学终端载荷之一，将用于开展极具科学竞争力的高空间分辨率、大面积天区的多色成像与无缝光谱巡天观测工作。

机械快门安装在巡天相机上对焦平面进行曝光控制，是距离焦面组件最近的振动源，快门运行时所带来的激振力会降低成像分辨率，须对其进行抑制。机械快门的通光口径达到610 mm×590 mm，巡天相机在轨工作10年，快门开、合次数约为100万次。鉴于巡天相机对机械快门的长寿命、高可靠性要求，快门采用旋转对开式，由电机直接驱动，无传动机构，具有结构简单、可靠性高的特点，可满足寿命长的要求。因为可靠性高，垂直光轴方向占用空间小，这种旋转开闭式机构广泛应用于空间望远镜上，如哈勃望远镜（Hubble Space Telescope）［3-4］，钱德拉X射线太空望 远 镜（Chandra X-ray Observatory）［5-7］，伦 琴X射线天文台（ROSAT）［8-9］和XMM-牛顿卫星（Xray Multi-Mirror Mission）［10-11］等，但 多 用 于 望 远镜光学前端的遮光系统。这些遮光系统的功能主要是避免望远镜内部器件收到强光照射，在望远镜工作时打开遮光盖，在望远镜不工作时关闭遮光盖，打开和关闭时间一般较长。遮光系统远离焦面组件，且工作过程中望远镜焦面组件并未工作，对成像质量的影响小，与巡天相机的机械快门区别较大。……