САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 4 сентября. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" создали портативный стенд для проверки оптических устройств, определяющих лазерную локацию орбитальных аппаратов. Установка позволит проводить оперативную оценку характеристик калибровочных спутников, что требуется для точного измерения и прогнозирования орбит космических аппаратов, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"По заказу одной российской научно-производственной корпорации мы создали прототип стенда для проверки сферических оптических ретрорефлекторов. Эти устройства необходимы для измерения расстояния до космических аппаратов и определения их местоположения. Наш прототип специально разработан для испытаний данных устройств, что позволяет ему иметь компактные размеры. Кроме того, он проще и будет иметь более низкую стоимость благодаря использованию всего двух тензодатчиков, которые преобразуют механическую нагрузку в удобный для измерения сигнал", - привели в пресс-службе слова доцента кафедры лазерных измерительных и навигационных систем (ЛИНС) СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Егора Шалымова.
Как уточнили в вузе, на орбите Земли насчитывается более 10 тыс. активных спутниковых систем и с каждым годом их количество увеличивается. Частью группировки спутников являются ретрорефлекторы - шарообразные оптические устройства, по всей поверхности которых расположены лазерные отражатели - небольшие зеркала. Также космические ретрорефлекторы могут иметь конструкцию, например, в виде внутреннего и внешнего сферического корпусов из стекол различным преломлением. Когда свет попадает на ретрорефлектор, он отражается обратно, что позволяет измерять расстояние и вычислять местоположение различных объектов на Земле и других спутников.
Для проверки ретрорефлекторов нужны специальные стенды, которые позволяют узнать, обеспечивают ли они точность измерений, сравнить их фактические характеристики с проектными спецификациями, а также удостовериться, что они соответствуют всем требованиям. Однако на данный момент космические ретрорефлекторы проверяются на стендах, разработанных для других оптических устройств, что требует больших аппаратных и временных затрат, поскольку под каждое тестируемое устройство необходимо настраивать вычислительные процессы.
Проверка устройств
По данным пресс-службы, во время проверки ретрорефлекторов важно контролировать отклонение положения геометрического центра относительно центра их масс. Оно не должно превышать 100 микрометров. Это означает, что их оси или поверхности должны быть выровнены так, чтобы они могли правильно отражать свет обратно к источнику. Если геометрический центр спутника будет слишком далеко от своего центра масс, это может привести к ошибкам в измерениях или ухудшению работы устройства.
Чтобы физически смоделировать возможное смещение, ученые ЛЭТИ ставили на прототип стенда, представляющего собой небольшую платформу, крупный стальной тяжелый шар. На шар крепился магнит, который смещает центр масс на заданную величину. Используя набор шарообразных магнитов разного размера можно было контролируемо смещать центр масс и сравнить рассчитанное значение с измеряемым на стенде значением. Результаты испытаний подтвердили, что разработанный образец позволяет обеспечить требуемую точность измерений.