Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXI..436

Воздействие кривизны поля на проницающую способность телескопа со сверхбольшой фокальной плоскостью для контроля околоземного космического пространства.

Никитин А.А. (1), Квитка В.Е. (1)
(1) Московский физико-технический институт (государственный университет), Зеленоград, Россия
Системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) играют важную роль в современном мире, предоставляя информацию о состоянии окружающей среды, природных ресурсов, а также в области мониторинга погоды и климата. Однако одной из главных проблем, с которой сталкиваются системы ДЗЗ, является космический мусор.
Космический мусор – это обломки, оставшиеся от космических аппаратов, ступени ракет и другие объекты, которые находятся на орбите Земли и представляют угрозу для функционирования спутников ДЗЗ.
Для решения этой задачи необходимо создать астрономические телескопы, как наземного, так и космического базирования. Для оперативного мониторинга и полного каталогизирования космических объектов при разработке астрономических телескопов необходимо учитывать две характеристики: угол поля зрения и проницающая способность, то есть максимально возможную звёздную величину наблюдаемого объекта. Условия для повышения проницающей способности были рассмотрены в статье «Создание прототипа охлаждаемой мозаичной фокальной плоскости» (Квитка В.Е. и др.).
Требуемое значение угла поля зрения соответствует от 5°×5° до 7°×7°, что для фокусного расстояния 2 м соответствует размеру фокальной плоскости не менее 220 мм. Реализовать такое фотоприёмное устройство можно используя мозаичное расположение фоточувствительных модулей. При реализации предлагаемого оптико-электронного комплекса существенную роль играют воздействия оптических аберраций, уменьшающих проницающую способность из-за увеличения кружка рассеяния. В данной работе были поставлены задачи по моделированию и оценке воздействия симметричной квадратичной аберрации (кривизны поля) на проницающую способность телескопа.
В первом части работы описывается структура фокальной плоскости и предполагаемой модели оптической системы. Во второй части рассматривается функция рассеяния точки при разных дефокусировках, также оценивается оптимальное расположение фокальной плоскости в рамках моделирования оптико-электронного комплекса. В третьей части исследуется проницающая способность для трёх случаев дефокусировки, а также рассчитаны физические размеры космических объектов в пределах до геостационарной орбиты Земли.

Ключевые слова: фокальная плоскость, дефокусировка, аберрации, околоземное космическое пространство, функция рассеяния точки, астрономические телескопы, фоточувствительные модули.
Литература:
  1. Запрягаева Л.А.,Свешникова И.С. Расчёт и проектирование оптических систем: Учебник для вузов – М.: Логос, 2000г.
  2. CCD42-40 Front Illuminated NIMO Ceramic Compact Pack. Large Area Sensor for Scientific Applications. Teledyne e2v. 2003
  3. Чубей М.С., Куприянов В.В., Львов В.Н., Бахолдин А.В., Цуканова Г.И., Маркелов С.В. Система регистрации изображений и проницание астрографа для орбитальной звёздной стереоскопической обсерватории // Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов. Сборник трудов конференции. Москва, 2013
  4. Волф У., Цисис Г. Справочник по инфракрасной техника. Проектирование оптических систем. В 4-х тт. Т.2 – М., Мир, 1998г.
  5. Шугаров А.С. Широкоугольные телескопы класса 1 м умеренной стоимости с корректором в главном фокусе с детектором 9k × 9k // Научные труды ИНАСАН, 2021, том 6, выпуск 2, С. 55-59
  6. Теория и расчёт оптических приборов: Учебник для студентов вузов. – 4-е изд. – М.: Логос, 1999г.
  7. Аванесов Г. А., Строилов Н. А., Филиппова О. В., Шамис В. А., Эльяшев Я. Д. Фотометрическая модель звёздного датчика ориентации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. №5. С. 75–84;
  8. Коробцев И.В., Цуккер Т.Г., Мишина М.Н., Горяшин В.Е., Еселевич М.В. Наблюдения космического мусора в области орбит глобальных навигационных спутниковых систем // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6. № 3
  9. Квитка В.Е., Лавренов В.А., Мастюгин С.М., Блинов В.Д., Шепелев А.С., Петров В.В., Никитин А.А., Кукушкин Р.О. Создание прототипа охлаждаемой мозаичной фокальной плоскости // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы 2023, том 10, выпуск 1, С. 10–20


Ссылка для цитирования: Никитин А.А., Квитка В.Е. Воздействие кривизны поля на проницающую способность телескопа со сверхбольшой фокальной плоскостью для контроля околоземного космического пространства. // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 132. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Выездное заседание в НЦ ОМЗ. Вопросы управления и применения космических систем ДЗЗ. Целевая и служебная аппаратура

132