
Airborne(荷蘭海牙)宣布成功完成并交付了 Fred Young 亞毫米望遠(yuǎn)鏡 (FYST) 的最終組件,該望遠(yuǎn)鏡是專為對恒星和星系進(jìn)行寬視場觀測和大面積勘測而設(shè)計的太空望遠(yuǎn)鏡。Airborne 設(shè)計和制造了該系統(tǒng)的兩個 6 米直徑復(fù)合鏡面支撐結(jié)構(gòu) (MSS)。
FYST望遠(yuǎn)鏡采用了離軸 Crossed-Dragone 設(shè)計,由一個拋物面主鏡和一個大型凹面副鏡組成,兩者的直徑均為約 6 米。這創(chuàng)造出了這一個高通量、寬視場的望遠(yuǎn)鏡,能夠快速高效地繪制天空圖。整個系統(tǒng)設(shè)計為在亞毫米至毫米波長下運(yùn)行,運(yùn)行時表面誤差僅為 10.7 微米,Airborne 和 CPI 聲稱這一成就在同類望遠(yuǎn)鏡中從未實現(xiàn)過。
Airborne現(xiàn)已開發(fā)了一種使用高端碳纖維增強(qiáng)聚合物 (CFRP) 的混合結(jié)構(gòu),使用 CFRP 可實現(xiàn)幾乎為零的熱膨脹系數(shù) (CTE) 設(shè)計。具有高剛度,可確保最小的變形。該結(jié)構(gòu)由厚 CFRP/鋁蜂窩夾層頂板組成,鏡面部分安裝在頂板上,3D 桁架結(jié)構(gòu)為望遠(yuǎn)鏡的其余部分提供整體剛度和連接點(diǎn)。
望遠(yuǎn)鏡設(shè)計和制造過程精確控制了樹脂與碳纖維的使用比例,并充分利用 Airborne 的自動層壓單元 (ALC) 解決方案。此外,MSS 組裝是使用 Airborne 的制造和裝配設(shè)計 (DFM&A) 方法實現(xiàn)的,顯著節(jié)省了制造成本,同時確保極高的性能要求。
兩臺 MSS 均需要組裝約 7,000 個復(fù)合材料部件和 12,000 個其他部件,并使用八種不同的專用粘合劑。面世以來,這些結(jié)構(gòu)僅被組裝過兩次,一次用于 FYST 望遠(yuǎn)鏡,一次用于 SOLAT 望遠(yuǎn)鏡。
MSS 結(jié)構(gòu)對于望遠(yuǎn)鏡的功能至關(guān)重要,可確保其在海拔 5,600 米的最終位置的精度和穩(wěn)定性。Airborne 稱該望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計非常新穎,位于智利北部的西蒙斯天文臺同時訂購了一臺采用相同基本設(shè)計的望遠(yuǎn)鏡,用于其大口徑望遠(yuǎn)鏡 SOLAT。SOLAT 的復(fù)合鏡面支撐結(jié)構(gòu)與 FYST 的結(jié)構(gòu)相同。
FYST 項目是康奈爾大學(xué)、德國科隆大學(xué)、波恩大學(xué)和馬克斯普朗克天體物理研究所等德國財團(tuán)以及加拿大多所大學(xué)財團(tuán)的合作成果。該望遠(yuǎn)鏡在德國桑滕組裝,即將投入使用,為全球研究人員提供寶貴數(shù)據(jù)。