Компактные лазерно-голографические средства прецизионного контроля юстировки перспективных телескопических систем космического базирования

При разработке методов и средств прецизионного контроля юстировки телескопических систем космического базирования, в том числе аппаратуры для дистанционного зондирования Земли, необходимо выполнение следующих основных требований: минимизация массо-габаритных параметров и энергопотребления, выбор используемых оптических материалов с учетом критерия (коэффициента) Максутова (Максутов, 1984) обеспечение необходимых точности, надежности и оперативности, а также повышенной устойчивости к внешним температурным и механическим воздействиям.
Разрабатываемая с 1960-х гг. в АО «НПО «Государственный институт прикладной оптики» лазерно-голографическая аппаратура на основе использования системы соосных юстировочных синтезированных голограмм обеспечивает решение этой проблемы (Белозёров и др., 2014). Компактность при минимальном энергопотреблении этих разрабатываемых средств контроля юстировки достигается за счет нанесения дифракционных структур системы соосных юстировочных синтезированных голограмм непосредственно на рабочие поверхности зеркал телескопических систем, преимущественно, в краевых зонах (не используется отдельная подложка для голограмм) и применения одномодовых полупроводниковых лазерных источников видимого и инфракрасного диапазонов спектра (Лукин, 2012).
Прорабатывается возможность реализации разрабатываемых технических решений в перспективных изделиях космического базирования ПАО «Красногорский механический завод».
В качестве материалов для изготовления зеркал в космическом телескопостроении в настоящее время применяются: бериллий, церодур, астроситалл, карбид кремния, кремний, углепластик, алюминиевые сплавы. Следует отметить, что в качестве материала составного главного зеркала космической обсерватории «Миллиметрон» (проект «Спектр-М») выбран высокомодульный цианат-эфирный углепластик (Пышнов, 2014). Испытания ряда образцов этого углепластика, выполненные в АО «НПО «Государственный институт прикладной оптики» в интерферометре Тваймана-Грина с инфракрасным (ИК) лазерным источником света (длина волны излучения 10,6 мкм) в 2011 – 2015 гг., подтвердили перспективность применения данного материала. Кроме того, была опробована возможность контроля параболических рефлекторов из углепластика другой модификации с использованием этого интерферометра. В обоих случаях продемонстрирована возможность получения количественных результатов лазерно-голографического контроля формы рабочих поверхностей рефлекторов, предназначенных для работы в дальнем ИК-диапазоне спектра. При этом выявилась необходимость расширения возможностей практической реализации этих методов для диагностики значительно больших отступлений формы рабочих поверхностей рефлекторов от заданной.