航天器地面试验的隔振

用于地面测试的系统,以及在真空室外部或内部的航天器和部件的开发。

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)

2017年7月10日,美国宇航局约翰逊航天中心历史性的A舱的直径40英尺、拱顶状、40吨重的门被密封关闭。

这标志着美国宇航局在休斯顿的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)大约100天低温测试的开始。在那扇沉重的门后面,改造房间内部以适应寒冷、没有空气的太空环境的过程已经开始了。

估计用了10天时间才把空气从舱内移走。然后,韦伯望远镜的温度和它的科学仪器被降低到一个多月测试所需的水平。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是为太空飞行制造的最大的低温仪器望远镜。

光学望远镜元件(OTE)和集成科学仪器模块(ISIM)作为一个组件(OTE + ISIM= OTIS)的最后一次低温测试将在国际上同类产品中最大、最冷的真空欧洲杯线上买球测试室中进行:约翰逊航天中心的A室。

A室的温度将继续缓慢下降,直到达到约20开尔文(零下424华氏度或零下253摄氏度)。韦伯望远镜及其仪器需要更长的时间才能达到与太空中相同的温度。

OTIS的最终评估,JWST的低温部分,将是证明JWST的端到端性能的基础。

詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)由一组6个定制的减K振动隔离器支持,利用减K的新热补偿装置,一个被动机械装置(专利申请中),不需要空气或电力,就像我们的隔离器,David Platus博士说,他是Minus K的总裁和负刚度专利技术的主要发明人。

他继续说道,“在整个JSC测试过程中,补偿器将随着温度的变化调整隔离器,使JWST保持在适当的位置。

为了准备韦伯望远镜的低温测试,约翰逊的工程师们将它安装在中心a室的天花板上。这个“吊床”(由6根固定在Minus K Technology的支撑杆组成)Negative-Stiffness振动光电隔离器)不是用来放松的。它的设计是为了将望远镜与A室门关闭和测试开始后可能产生的振动以及任何可能发生在外部的干扰隔离开来。

吊床必须固定好望远镜及其测试设备,包括自动准直平面镜、干涉仪和一系列用于替代“探路者”望远镜测试的摄影2020欧洲杯下注官网测量“精密测量”相机。

该设备在2020欧洲杯下注官网腔室中处于精确的相对对准位置,并且与任何振动源隔离,例如真空泵的有节奏的脉冲和管道内的氦和氮的流动。

记住,这个系统是设计来在太空中工作的,那里的扰动是高度受控的,而且只来自航天器,加里·马修斯解释道,他是马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的集成和测试工程师,负责韦伯望远镜在约翰逊的评估工作。

他补充说,“在地球上,我们必须处理所有的地面干扰,比如泵和马达,甚至是驶过的车辆。

工程师们在空中进行了一个“推测试”。马修斯说,望远镜被稍微推了一下,以记录它的反应,以确保悬挂系统尽可能地最佳运行。

作为NASA哈勃太空望远镜的科学继任者,詹姆斯韦伯太空望远镜将成为有史以来最强大的太空望远镜。JWST的主镜由18个独立的可调节的部分组成,与哈勃的单一单片主镜相比,这些部分将在太空中对齐。

T将于2021年搭载阿丽亚娜5号运载火箭,从位于法属圭亚那库鲁附近的欧洲航天港的阿丽亚娜空间公司ELA-3发射中心发射。韦伯是一个国际项目,由NASA及其合作伙伴加拿大航天局和欧洲航天局指导。

重型隔振|减k10,000磅的隔振器用于詹姆斯韦斯特太空望远镜

2017年,在美国宇航局位于德克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心的A舱中,对探路者进行了第一次和第二次低温光学测试,同时进行了飞行硬件测试。探路者是韦伯望远镜中心部分背板的非飞行模型,也称为“主干”,包括飞行备用镜子。

现在第二次测试已经完成,这意味着所有的光学测试系统都已经检查完毕,NASA戈达德的韦伯望远镜光学望远镜单元经理Lee Feinberg说。

动力学测试将验证望远镜和科学仪器系统能否在寒冷的太空环境中正常工作。欧洲杯线上买球

工程师可以在韦伯进行测试期间继续观察它。另外,还配备了电视摄像机、质谱仪、红外摄像机等测2020欧洲杯下注官网试支援设备。

该光学测试设备由哈里斯公司(原IT2020欧洲杯下注官网T Exelis)在约翰逊航天中心(JSC)的A室创建和安装。工作很好哈里斯首席分析师KJ Dziak说。

他证实,“隔离器的正常频率为0.5 Hz。”最近在负K的帮助下进行了修改,隔离器提供了在试验中的探路者的两个主镜段上的减振增加。

NASA/JPL空间干涉仪任务系统测试台3:

空间干涉测量任务(SIM)飞行器被设计为最高精度的测量仪器。它的目的是使测量恒星位置的相对精度达到微弧秒。

这种精度需要在光线收集的恒星反射镜之间10米的基线上达到。测量到目标恒星的距离需要达到50皮米的精度。

SIM系统试验台3 (STB3)的创建表明,主动光学和隔振系统将共同发挥作用,以满足动态稳定的目标。

提出了一种双级被动隔震方法,首先在引起振动的反作用力轮上使用隔震,然后在光学有效载荷和空间飞行器的总线部分"背包"之间使用第二层隔震层。

在一个7米高、动态特性丰富的结构试验台(STB3)上提出了双级隔震方法。试验台采用了一种新型被动悬架,可以排除0.4 Hz以上的地面振动。

STB3悬挂采用负K纳米k机械隔振器由Minus K技术公司生产(以前以商标Nano-K出售)。

三个隔震器对称地位于结构外伸支架的下方,在水平面上略高于结构的质心,以提供稳定性。系统的水平和垂直固有频率均为0.4 Hz。

减K隔振器采用了负刚度机制,减轻了传统支撑弹簧的刚度,产生了较低的垂直刚度。光学机械伺服系统通过修改小控制弹簧上的力来保持垂直位置在+/- 0.010英寸死区内。

伺服系统的创建是为了应对负载的微小变化、支撑弹簧的长期蠕变和温度变化。

对完整的STB3结构进行了透射率测量,以确定是否满足稳定性目标。NASA发明和贡献委员会授予- K NASA技术简报奖,以表彰他们在“光学干涉仪任务的双级被动振动隔离”方面的贡献。

Ball Aerospace & NASA/JPL斯皮策太空望远镜的低温望远镜组件(CTA):

作为美国宇航局大天文台计划的一部分,斯皮策太空望远镜被用来研究太阳系内外的天体。它最初于2003年发射,2009年完成了热任务。

斯皮策太空望远镜通过探测波长在3微米到180微米之间的太空物体辐射出的红外能量或热量,利用红外光捕捉光谱和图像。

斯皮策太空望远镜记录下了那些太微弱、太冷或太远而无法用其他天文技术分析的天体现象和物体。

斯皮策太空望远镜(SST)项目在项目早期就决定,需要在类似飞行的热条件下进行端到端热和光学性能测试,以确保包含超流氦低温恒温器和望远镜的低温望远镜组件(CTA),将在飞行中达到一级性能规格。

在接近绝对零度的温度下,CTA的端到端测试系统是在波尔航空公司科罗拉多州博尔德的大型热真空测试室“布鲁图”进行的。

由于测试箱在4.5 Hz左右的水平低频振动,Ball Aerospace选择了Minus K的0.5 Hz真空兼容负刚度隔振系统。

Minus K隔离系统由三个定制的1000磅容量的真空兼容隔离器组成,提供0.5 Hz的水平固有频率。

欧洲杯足球竞彩材料被选择以达到大约10到7托的真空水平。为了确保隔离器不需要应付测试的极端温度,它们被热隔离并加热。

焦距机构的抖动是CTA的一个重要参数,在使用- K的隔振器后,它被证明正确地符合要求。

NASA/JPL SIM干涉仪试验台光谱校准开发单元(SCDU):

光谱校准开发单元(SCDU)用于显示不同偏振和颜色源之间的波长校准稳定性和准确性。

SCDU用于NASA的SIM(空间干涉测量任务)-Lite任务中严格的天体测量性能标准,该任务来自窄角(NA)观测场景。SIM-Lite是一种星载恒星干涉仪,能够在附近恒星的宜居带中寻找与地球相似的系外行星。

SCDU的制作是为了演示SIM-Lite注意到的色效应,可以校准到亚微弧二度。

SCDU主要由带有实时控制系统的白光干涉仪和以科学干涉仪为代表的计量系统组成。欧洲杯线上买球SCDU于2006年上线,并于2007年开发了第一个成果。

光谱校准开发单元(SCDU) SIM Lite执行对恒星之间的外部延迟差异的计算。两星对之间光谱能量密度的差异与仪器波前误差和仪器光学色散产生依赖于波长的延迟误差。

两臂光学间的物质色散差是仪器光学色散的来源,仪器波前误差是两臂光学间的物质色散差的结果。

SCDU成功地校正了光谱仪器的误差,精度大于20皮计。该性能与微弧秒窄角天体测量相一致。

SCDU校准并测量450至950 nm范围内的模拟光谱源。光源的目的是模拟F星、G星和K星之间的光谱能量差。

在空间干涉测量任务(SIM)中,SCDU测试平台使用宽带白光来模拟星光。白色光源安装需要一个难以置信的稳定水平的指向精度。

这得到了利用- K的负刚度隔振器在SCDU测试台下面。Minus K隔离系统由三个定制的1350磅容量的真空兼容隔离器组成,提供垂直和水平0.5 Hz的固有频率。

这些信息已经从Minus K Technology提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问- K技术。

引用

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  • 美国心理学协会

    - K技术。(2019年10月22日)。航天器地面试验的隔振。AZoM。于2021年7月1日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=9568检索。

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    - K技术。"航天器地面试验的振动隔离"。AZoM.2021年7月1日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=9568 >。

  • 芝加哥

    - K技术。"航天器地面试验的振动隔离"。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=9568。(2021年7月1日生效)。

  • 哈佛大学

    减去K科技。航天器地面试验的隔振.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=9568。

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