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ansys블로그

2021年12月25日

시뮬레이션설계통한제임스웨브망원경망원경

NASA는2021년12월25일,다시다시에대한이해변화임무임무했습니다했습니다했습니다。NASA의의년년의허블우주망원경은멀리,성운들,그리고그리고대해에게을이미지들을제공했습니다했습니다했습니다。그러나,제임스웨브(JWST)은은를이해큰큰발전을할있습니다있습니다。허블과이미지보다보다보다배더많은빛을을을통해통해통해통해,jwst는는과학자들과학자들이우주의초기형성형성을을시간시간시간을을돌아볼돌아볼돌아볼있게있게해줄줄

NGC 2336

图1.螺旋星系NGC 2336图片来源:ESA/Hubble和NASA,V。Antoniou;致谢:哈勃图片库的朱迪·施密特(Judy Schmidt)

詹姆斯·韦伯(James Webb)우주망원경설계사항사항

jwst는에할뿐아니라에는수없었던을볼수있는있는선구적인기술기술필요필요로합니다합니다。망원경에는가장크고정확광학장치가장착있습니다。즉,섭씨400도,섭씨240도도상태유지하도록된것입니다입니다입니다。

나사의(왼쪽)과jwst(오른쪽)의의의차차비교

图2. NASA的Hubble(左)和JWST(右)的主要镜子的比较

엔지니어는수행수있는구조작성합니다합니다합니다。

  • 영구태양복사작동
  • 테니스코트크기를로켓바꾸기바꾸기
  • 백만이상공간확보하십시오하십시오。
  • 기계적된발레에서수십의을제거하십시오하십시오。

단순하지?

이섬세한하나실패하면그손실이것이다이다이다。344“”단일장애있는경우,jwst는히스토리위험임무중입니다입니다입니다。

지구로부터약100만(150 km)궤도궤도를돌고있는있는있는있는

图3.来自JWST轨道NASA的图像距地球约100万英里(150万公里)

普遍엔지니어링시뮬레이션통한완화완화

jwst는전적의모든것을에는너무때문때문에에에에에에에때문의테스트테스트테스트는는우주에서의의테스트와에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에에노스롭(Northrop Grumman)은은과정중요역할을하는하는핵심적인역할을담당하는이다이다이다。“설계,빌드,컴퓨터,컴퓨터모방했습니다했습니다。”Northrop Grumman太空系统의James Webb太空望远镜(James Webb太空望远镜)의VP,스콧스콧(Scott Willoughby)。엔지니어링시뮬레이션제공하는세계업체업체인인는는는임무지원한것을자랑스럽게생각합니다합니다。

DRM,轨道测定및SRP

엔지니어사용STK(系统工具套件)星形磁化器ansys회사인기능〜복잡한drm(설계설계임무)을구축。libration-libration-libration-liber-point(l2)궤도궤도의복잡한복잡한중력중력섭동섭동합니다합니다합니다합니다합니다。그들은또한또한ODTK(轨道确定工具套件)를사용궤도을수행것입니다입니다。jwst에배치대형보호막에서태양오는빛압력을모델링위해SRP(태양복사)플러그인포인트하여하여하여의고급알고리즘독점모델삽입했습니다했습니다했습니다했습니다。

stk-제임스웹텔레스코프천칭자리설계미션(L2)

图4.詹姆斯·韦伯太空望远镜图书馆轨道围绕L2的STK模拟设计参考任务

세그먼트간의연결시뮬레이션

图5.段之间的详细连接模拟

미러정렬

Ansys Zemax소프트웨어는있는개별금도금미러세그먼트복잡한장치를시뮬레이트합니다합니다。1차18개의의각형는는넘는을단일미러로서한다한다한다한다한다한다한다。Zemax소프트웨어소프트웨어를사용하여하여,phasing까지까지까지까지프로세스의모든단계를설계테스트하였다하였다하였다하였다하였다。

그들은피스톤오류대한스펙트럼을하는의의의이미지이미지보정보정보정보정단계단계단계했습니다했습니다했습니다했습니다。즉,세그먼트세그먼트멀리다른세그먼트에세그먼트입니다입니다。또한,다중필드를위해위해위해위해모델모델되었습니다되었습니다되었습니다。망원경의테스트를구축구축함,Zemax를를를실제실제하드웨어에서의정렬을실행실행하기전전에에에각각각각의의얼라인먼트를를를하였습니다비행모델후베드망원경을상에서할정렬상황으로변환시켰습다시켰습다。(zemax)는는에이터의를하고다른온보드기기한한정보정보를를수신수신할때예측예측하기위하여위하여정렬공정공정의의각단계단계에서에서에서주주미러의가장가능가능。

ansys zemax opticstudio의jwst망원경망원경

图6. ANSYS ZEMAX OPTICSTUDIO中的JWST望远镜模型

미러위치피스톤를포함하는하는하는기본기본의시뮬레이션파면맵맵과과과과과

图7. JWST主镜的模拟波前图包含镜位置中的活塞误差,以及对主镜后的波前图对齐

jwst의의해지면에서할중력중력중력중력중력중력중력중력중력중력의의시스템으로으로으로인인인,모든모든해해해해해모든모든종류종류의시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션이이이망원경의개발개발중중에에에에그라운드기반직접할수있는의을검증검증했고,검증검증검증된모델들모델들은관측소관측소의의온궤도거동거동예측예측했다했다궤도에진입,관측소의는모델들최종인검증을할것것이다이다。ansys소프트웨어사용자들미래기술설계하고있으며있으며,ansys는는를하기위한그들의놀라운놀라운임무에최선을을을다하고다하고다하고이다이다이다。

불가능을하게만들가요요?

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