雷尼绍的新锐光栅勇闯太空
发布日期:2015-08-13

全球测量专家雷尼绍的产品首次登上太空,这标志着其技术应用实现了新的里程碑式跨越。欧洲航天局于2014年4月3日在法属圭亚那 (French Guiana) 库鲁 (Kourou) 的欧洲航天基地发射了哨兵-1A (Sentinel-1A) 人造卫星,作为革命性卫星间激光通信系统的组成部分,该卫星的先进光学通信有效载荷 (OCP),采用了雷尼绍的最新太空级光栅技术。OCP通过德国巴克南 (Backnang) 的太空通信公司Tesat-Spacecom (Tesat) 的一对激光通信终端 (LCT) 提供近地轨道 (LEO) 至地球同步轨道 (GEO) 的光学通信链路。GEO LCT目前安装在欧洲航天局的阿尔法卫星 (AlphaSat) 上。

 

太空的环境异常恶劣,对光栅性能的要求远远超出正常运行限制。由于在轨维修的费用高昂,难以承受,因此适合太空应用的部件还必须具有非同寻常的可靠性,考虑到所有这些因素,选择合格技术的过程就变得极其复杂艰难。作为世界精密工程技术领域的领导者,雷尼绍凭借自身卓著的专业技术,成功应对太空应用的终极挑战。

 

Tesat第二代LCT的粗瞄准机构 (CPA)(实际上是一个配备相干接收器和发射器硬件的望远镜)需要一种新型圆光栅。雷尼绍与Tesat合作开发了太空级光栅,该产品的许多核心技术均来自雷尼绍成熟可靠的TONiC™光栅系列产品。它可以承受‑40°C至+80°C的工作温度、太阳/宇宙射线的冲击,以及火箭发射所要求的高机械载荷。抗辐射加强技术结合雷尼绍可靠的光学检测原理,使得该光栅可在地球同步轨道 (GEO) 环境下提供长达15年的服务。

 

雷尼绍和Tesat合作开发的先进的太空级光栅安装在CPA的两个回转轴上,并将集成到包括哨兵系列卫星 (Sentinels)、欧洲数据中继卫星EDRS-A和EDRS-C在内的许多未来空间站的LCT上。该光栅系统包括一个柱面上刻有刻度的不锈钢圆环和一个特别改装的读数头。IN‑TRAC™参考零位直接嵌入增量通道,其排列形式使任意两个参考零位之间的距离都各不相同。这意味着只需稍稍旋转光栅便可确定绝对位置。该太空级光栅的另一个优势是圆环与静态读数头之间没有接触,因此不会产生摩擦,从而避免滞后误差以及潜在的磨损,并且也不需要润滑。该系统的分辨率小于0.5 µrad,短距离误差<0.5 µrad ,且长距离误差<5 µrad。

 

根据德国议会有关TESAT公司50YH0932项目框架(分包商为雷尼绍)的立法规定,德国联邦经济与技术部代表德国宇航中心 (DLR) 为此产品的开发提供了资助。