Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Формозов Б.Н. -> "Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапозонах" -> 23

Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапозонах - Формозов Б.Н.

Формозов Б.Н. Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапозонах — СПбГУАП, 2002. — 120 c.
Скачать (прямая ссылка): aerokosmicheskiefotopriemi2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 33 >> Следующая


Программа получила название DSP (Defence Support Programm), а спутники стали называться спутниками DSP.

Было известно, что хвост выхлопных газов стартующей МБР, состоящий в основном из горячих молекул углекислоты и ионизованных молекул воздуха, имеет длину до нескольких километров. Его можно обнаружить в полосе излучения СО2 на длинах волн в диапазоне от 2,6 до 2,9 мкм. Но в этом диапазоне лежит как раз полоса полной непрозрачности (поглощения атмосферой (рис. 1.4)). Несмотря на это, космическая аппаратура IMEWS (Integrated Missiles Early Warning System) на спутниках DSP строилась

именно в расчете на центральную длину волны ^ = 2,7 мкм. Этому благоприятствовала фоновая обстановка дневной Земли (рис. 2.2), где минимум фона приходится именно на область вблизи 3 мкм. В результате длительных исследований было установлено, что минимальный уровень фона дневной Земли лежит в ?? = 2,7-2,9 мкм.

Разработчикам пришлось решить несколько сложнейших технологических проблем.

1. Создать легкий бортовой космический телескоп Шмидта с углом поля зрения до 16-17° на диффракционном пределе, чтобы наблюдать с одного КА почти целое полушарие Земли.

86 2. Создать фоторезистивную линейку с числом элементов 2000, чтобы иметь по Земле разрешение ? (3-4) км. Эта линейка при чувствительности до 3,0 мкм на каждом элементе круглой формы имела многослойный интерференционный фильтр с полосой пропускания ?? ? 2,7 - 2,9 мкм в соответствии с моделью фона.

3. Расположить элементы линейки на выпуклой поверхности (радиус кривизны у телескопа Шмидта примерно равен фокусному расстоянию), т. е. понадобилась ручная сборка 30-микронных элементов из PbS.

4. Соединить с хорошим тепловым контактом ФПД из 2000 PbS-эле-ментов с радиатором с холодопроизводительностыо 15-20 Вт на уровне криостатирования линейки T ? 170 К (-100 с).

Датчик имел трехметровую бленду для защиты от бликов и был наклонен на 4° относительно продольной оси КА.

Ось бленды и ОС была направлена в надир. Стабилизация КА на орбите осуществлялась вращением вокруг продольной оси со скоростью 6 об ./мин. Таким образом осуществлялось сканирование поверхности Земли. Для наблюдения за всей земной поверхностью запускались четыре спутника DSP системы IMEWS в плоскости эклиптики.

Пороговая энергетическая освещенность от факела МБР типа "Titan",

"Minitman" составляла на ? = (2,7 мкм ± ?) 5 Q0-13 Вт/элемент при внешней фоновой облученности Еф ? 1Q0-6 Вт/см2. Этого было достаточно для надежного обнаружения первых ступеней (до 20 засечек) всех МБР и определения их азимута и начальной плоскости стрельбы с отношением сигнал/шум ! V 6. Но этой чувствительности не хватает для обнаружения двух ступеней, т. е. для точной экстраполяции точки падения отделяющихся боеголовок.

С начала 80-х годов число элементов линейки датчика обнаружения системы IMEWS было увеличено до 6000 (разрешение по Земле - 1 км), а рядом была размещена вторая линейка из соединения Hg-Cd-Te, чувствительная на длине волны ? = 4,2 ±Ш мкм при температуре от такого же, но увеличенного, радиатора при -100-120 °С.

С геостационарной орбиты очень трудно наблюдать за полярными шапками Земли (подводный старт из-под льдов Арктики). Для этой цели существует высокоэллиптическая орбита (46000 км), наклоненная к плоскости эклиптики на 54-56°.

В РФ вместо IMEWS бытует термин СПРН - система предупреждения о ракетном нападении.

87 12.2. Модульные фотоприемные датчики. Проблема создания многоматричных мозаичных фокальных решеток

Проблема криостарирования некомпактных ИК-ФПД и необходимость борьбы с криоосадками привели к необходимости создания систем циркуляционного охлаждения ФПД и фильтров с возможностью теплового отключения ФПД от КСО.

Рассмотрим для примера комплекс, аналогичный приведенному на рис.12.2, а. Схема циркуляционной системы показана на рис. 12.3,

Рис. 12.3

где 1 - входное оптическое окно (кварц КИ ? 80 мм, # 4 мм); 2 - германиевый интерференционный охлаждаемый фильтр, (? 60 мм, # 3 мм, ?? = 2,7 ? 2,9 мкм); 3 - ФПД модульного типа с встроенным теплообменником; 4 - контур циркуляции N2 ; 5 - контур циркуляции хладона-13; 6 - контейнер с СН4 (Т = 67 К); 7 - насос для перекачки N2, 8 - контейнер с NH4 и экраном (Т = 163 К); 9 - насос для перекачки хладона-13; 10 -вакуумный вентиль с пиропатроном для открытия на космос.

Комбинация рабочих и теплообменных криоагентов следующая:

Tch4 = 67 К(2 Торр); T^ = 163 К (2 Торр); ТфЩ ? 80 К. Теплофизические параметры криоагентов:

Тн.к№ = 77,4 К; TiMN2 = 63,15 К;

Тн.кШ13 = 192 К; ТплШ13 = 93 К.

Только при таких комбинациях обеспечивается работоспособность всей циркуляционной системы без замерзания и интенсивного кипения

88 криоагентов. При отключении циркуляции ФПД и фильтр отогреваются, и с них сгоняются испарением в космический вакуум все криоосадки. Но при каждом включении циркуляции происходит выход на криогенный режим всех охлаждаемых масс. Кроме того, постоянно действуют конструктивные теплопритоки.

Нам удалось свести приведенные к меди охлаждаемые массы на
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 33 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed