一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构的制作方法

本发明属于空间光学遥感技术领域，具体涉及的一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构。

背景技术：

月基对地观测极紫外相机是嫦娥三号有效载荷之一，它将在月球表面对地球周围等离子体层产生的30.4nm极紫外波段辐射进行全方位、长期的观测研究。反射镜是极紫外相机光学系统的关键部件之一，其面形精度将直接决定着整个系统的性能。相机在登月过程中过载冲击、振动等动力学环境下，以及在月昼、月夜极大温度变化范围下，将使反射镜面形严重超差，影响整个系统的成像质量。为了降低反射镜在空间环境下的面形误差，国内外科技人员采用先进光学材料、优化支撑结构、组件材料匹配、实施主动光学控制等多种方式，但针对月球如此恶劣温度和力学环境下反射镜组件设计的报道非常少。

系统总体要求反射镜组件在-35℃～+70℃的温度范围内工作，在重力作用以及环境温度±50℃变化时，镜面面形精度RMS值优于14nm，反射镜组件的一阶谐振频率不低于200Hz。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构，该机构对反射镜进行柔性支撑，保护和辅助吸振，满足在登月过程中严酷力学以及月球表面宽温差环境下反射镜指标。。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构，该支撑机构包括：柔性支撑本体、连杆和挡板；柔性支撑本体为一体设计环形结构，上表面均布狭缝，在狭缝处对应的柔性支撑本体内表面均布径向设置的柔节，反射镜安装在柔性支撑本体内，柔节的侧表面与反射镜侧表面填充硅橡胶；连杆为一体设计结构，穿过柔性支撑本体和反射镜的中心孔，通过挡板固定，连杆底座安装在柔性支撑本体的底部。

本发明的有益效果是：

通过高低温试验及力学试验验证，反射镜组件在正弦15g载荷量级下，以及在-35℃～+70℃的温度范围内反射镜面形精度满足要求，说明该反射镜组件设计满足给定的登月严酷力学及月球恶劣温差环境。嫦娥三号发射成功，其有效载荷极紫外相机使用该反射镜方案，成像清晰，圆满完成任务。

附图说明

图1本发明一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构的结构示意图。

图2本发明柔性支撑本体结构示意图。

图中：1、柔性支撑本体，2、连杆，3、挡板，4、狭缝，5、柔节，6、反射镜，7、底座和8、安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种适合月基力学及温差的反射镜支撑机构该支撑机构包括：柔性支撑本体1、连杆2和挡板3；柔性支撑本体1为一体设计环形结构，上表面均布6个狭缝4。在狭缝4处对应的柔性支撑本体1内表面均布径向设置3个柔节5，柔节5的最小宽度a＝0.8mm对应的中心角度θ＝50°。反射镜6安装在柔性支撑本体1内，柔节5的侧表面与反射镜1侧表面间填充硅橡胶；在狭缝4处对应的柔性支撑本体1外表面均布径向设置3个安装孔9，安装孔9的对应狭缝4处不对应柔节5。通过安装孔9与外部设备相连。连杆2为一体设计结构，穿过柔性支撑本体1和反射镜的中心孔，通过挡板3固定，连杆底座7安装在柔性支撑本体1的底部。挡板3与反射镜6，和反射镜6与柔性支撑本体1之间填充硅橡胶。

当温度变化时，反射镜支撑结构变形使外环产生形变，微小变形通过狭缝4吸收，不会传到内环上，所以反射镜7不会承受外环变形产生的应力。反射镜7变形以及胶结产生的应力也将通过柔节5吸收。反射镜支撑结构的柔性环节消除了温度变化的影响，以及装配应力的影响，从而保证热环境下反射镜7的面形精度。由于力学量级大，在柔性设计的同时，通过连杆2将柔性支撑本体1与反射镜7连接，连接处填充硅橡胶，在大力学条件下，对反射镜7进行保护和吸振作用。