Aumento del rendimiento estructural de los espejos de telescopios espaciales mediante la optimización simultánea de forma y tamaño
Autores: Warzecha, Marcel; Schatz, Markus E.; Lucarelli, Stefano; Jüttner, Cedric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aumento del rendimiento estructural de los espejos de telescopios espaciales mediante la optimización simultánea de forma y tamaño
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Espejos de telescopios espaciales
Livianos
Rendimiento óptico
Error de frente de onda
Polinomios de Zernike
Optimización estructural
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se presentará un enfoque de optimización numérica para el diseño de espejos de telescopios espaciales. Es fundamental para los telescopios espaciales que cada elemento, incluidos sus espejos, sea lo más ligero posible. Además, el rendimiento de los telescopios espaciales está determinado por cuán fuertemente se distorsionan estos espejos al eliminar la carga gravitacional. Estas distorsiones resultan en un deterioro del rendimiento óptico, que también se conoce como error de frente de onda. Este error se puede describir mejor a través de los polinomios de Zernike. Para aumentar el rendimiento óptico, junto con hacer que el espejo sea ligero, se utiliza la raíz cuadrática media (RMS) de la deformación como objetivo de optimización. Se utiliza un enfoque que emplea variables de tamaño y forma para definir el espacio de diseño factible para la optimización. Por último, se discutirán hallazgos generales, así como las ventajas numéricas de implementar la optimización estructural (por ejemplo, evaluación de robustez).
Descripción
En este artículo, se presentará un enfoque de optimización numérica para el diseño de espejos de telescopios espaciales. Es fundamental para los telescopios espaciales que cada elemento, incluidos sus espejos, sea lo más ligero posible. Además, el rendimiento de los telescopios espaciales está determinado por cuán fuertemente se distorsionan estos espejos al eliminar la carga gravitacional. Estas distorsiones resultan en un deterioro del rendimiento óptico, que también se conoce como error de frente de onda. Este error se puede describir mejor a través de los polinomios de Zernike. Para aumentar el rendimiento óptico, junto con hacer que el espejo sea ligero, se utiliza la raíz cuadrática media (RMS) de la deformación como objetivo de optimización. Se utiliza un enfoque que emplea variables de tamaño y forma para definir el espacio de diseño factible para la optimización. Por último, se discutirán hallazgos generales, así como las ventajas numéricas de implementar la optimización estructural (por ejemplo, evaluación de robustez).