Una revisión del diseño ligero para la estructura del núcleo del espejo espacial: tradición y futuro
Autores: Zhang, Changhao; Li, Zongxuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una revisión del diseño ligero para la estructura del núcleo del espejo espacial: tradición y futuro
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Calidad de imagen
Espejo de gran apertura
Método de diseño ligero
Diseño estructural ligero
Fabricación aditiva
Relación de ligereza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Con la mejora continua de los requisitos de calidad de imagen del sistema óptico espacial, el espejo de gran apertura se convierte en el foco de investigación. Sin embargo, el aumento de la apertura incrementará el peso total, lo que resulta en altos costos de lanzamiento y degrada la precisión de la figura de la superficie del espejo. Por lo tanto, el método de diseño ligero de la estructura del espejo es de gran importancia. En los últimos años, muchos esquemas de sistemas de telescopios espaciales han demostrado el progreso del diseño estructural ligero de espejos, como Spitzer, SOFIA, JWST, etc. Este artículo revisa el contenido principal y las innovaciones de la investigación sobre los diseños estructurales de espejos, incluidos los diseños de mecanizado convencional y las estructuras de optimización topológica. Mientras tanto, también se introducen algunos diseños emergentes (por ejemplo, estructuras de rejilla y de Voronoi) que consideran la fabricación aditiva (AM). Se discuten y comparan varios elementos clave de diferentes enfoques de diseño estructural para espejos ligeros, como material, relación de ligereza, métodos de diseño, figura de superficie, etc. Finalmente, se discuten los desafíos, tendencias y perspectivas futuras del diseño ligero para espejos. Este artículo proporciona una referencia para futuras investigaciones y aplicaciones de ingeniería relacionadas.
Descripción
Con la mejora continua de los requisitos de calidad de imagen del sistema óptico espacial, el espejo de gran apertura se convierte en el foco de investigación. Sin embargo, el aumento de la apertura incrementará el peso total, lo que resulta en altos costos de lanzamiento y degrada la precisión de la figura de la superficie del espejo. Por lo tanto, el método de diseño ligero de la estructura del espejo es de gran importancia. En los últimos años, muchos esquemas de sistemas de telescopios espaciales han demostrado el progreso del diseño estructural ligero de espejos, como Spitzer, SOFIA, JWST, etc. Este artículo revisa el contenido principal y las innovaciones de la investigación sobre los diseños estructurales de espejos, incluidos los diseños de mecanizado convencional y las estructuras de optimización topológica. Mientras tanto, también se introducen algunos diseños emergentes (por ejemplo, estructuras de rejilla y de Voronoi) que consideran la fabricación aditiva (AM). Se discuten y comparan varios elementos clave de diferentes enfoques de diseño estructural para espejos ligeros, como material, relación de ligereza, métodos de diseño, figura de superficie, etc. Finalmente, se discuten los desafíos, tendencias y perspectivas futuras del diseño ligero para espejos. Este artículo proporciona una referencia para futuras investigaciones y aplicaciones de ingeniería relacionadas.