тел: (495) 600-40-84

Как Physik Instrumente (PI) помогает раскрывать секреты Солнца

 

Солнечный орбитальный аппарат приближается к солнцу. 
| Изображение предоставлено: ESA / ATG medialab

Автоматический космический аппарат Solar Orbiter начал свой путь к Солнцу 10 февраля 2020 года со стартового комплекса AFS 41 мыса Канаверал. Основная цель этого совместного проекта Европейского космического агентства (ESA) и НАСА – изучить формирование солнечного ветра и лежащие в его основе динамические процессы на Солнце. Solar Orbiter  будет выполнять детальные измерения внутренней гелиосферы и зарождающегося солнечного ветра, а также вести наблюдения полярных областей Солнца, которые трудно делать с Земли. Космический корабль будет приближаться к Солнцу каждые шесть месяцев.

Особое значение среди десяти различных инструментов на борту орбитального аппарата имеет поляриметрический и гелиосейсмический томограф (PHI), который будет измерять магнитное поле солнечной фотосферы и одновременно составлять карту ее поверхности в видимом диапазоне. PHI разработанн Институтом исследования солнечной системы Макса Планка в сотрудничестве с Институтом физики Солнца им. Лейбница. Чтобы сбалансировать микровибрации спутника, требуется сложная система стабилизации изображения. Решение, принятое исследователями из Института Лейбница, основано на пьезоплатформе Physik Instrumente (PI), которая обеспечивает наклон вторичного зеркала телескопа по двум координатам. Вес зеркала составляет 71 грамм, материал – Церодур (Zerodur).

Наклонная/поворотная платформа Physik Instrumente (PI) для перемещения вторичного зеркала телескопа PHI.
Вес платформы 255 грамм, диаметр 45 мм, высота 44 мм.


Арне Брамигк, главный разработчик наклонных пьезоплатформ в PI, сегодня оглядывается на 10 лет успешных разработок: «Наклонные пьезоплатформы во многих отношениях очень важны для нас. Сегодня мы обоснованно можем утверждать, что наше изделие подходит для космоса. Кто еще может это сказать? Это означает обеспечение его работы при экстремально высоких температурах и в высоком вакууме. Даже, например, огромные нагрузки из-за высоких ускорений во время запуска спутника должны быть выдержаны». Но высокие требования к позиционеру поставили Брамигка и его команду перед большими проблемами: смещение ± 295 мкрад, полоса пропускания 300 Гц, а резонансная частота (с нагрузкой) 1,3 кГц. «Этого можно было достичь только с помощью пьезоэлектрических зеркал с прямым приводом; механика изготовлена ​​из специального титанового сплава. В этом проекте мы узнали много нового об обработке поверхности и расчетах моделей методом конечных элементов», - рассказывает Брамигк.

Доктор Йоахим Вох, руководитель проекта PHI в Институте исследования солнечной системы им. Макса Планка, доволен успешным запуском миссии: «Ввод в эксплуатацию PHI в космосе успешно завершен. Первые фотографии фотосферы Солнца, сделанные PHI, имеют отличное качество. Все технические подсистемы, в том числе блок Physik Instrumente (PI) с наклонной/поворотной платформой, работают без проблем».

В настоящее время мы можем рассчитывать на более впечатляющие изображения нашей звезды и многочисленные научные открытия, которые исследователи смогут извлечь из них.


 


К списку новостей »