KR102035871B1 - 열탄성 효과들, 특히 우주 망원경에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법 및 디바이스, 그리고 이러한 디바이스를 포함하는 망원경 - Google Patents

Abstract

우주 위성에 탑재된 망원경의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법은, 위성의 비행 이전에, 궤도 스케일에서 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 (26) 및 우주 위성의 프로그래밍 데이터 (41) 에 의해 전달된 보정을 결정하기 위한 알고리즘 (25) 을 사용함으로써 열탄성 효과들의 보정을 선험적으로 결정하는 제 1 단계 (401); 및 선험적으로 결정된 보정에 기초하여, 상기 망원경 (1) 의 성능 파라미터들을 보정하기 위한 보정 수단 (30) 의 제어 메시지들을 확립하는, 비행중에 실시되는 제 2 단계 (403) 를 포함한다.

Description

열탄성 효과들, 특히 우주 망원경에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법 및 디바이스, 그리고 이러한 디바이스를 포함하는 망원경{METHOD AND DEVICE FOR CORRECTING THE THERMOELASTIC EFFECTS, NOTABLY FOR A SPACE TELESCOPE, AND TELESCOPE COMPRISING SUCH A DEVICE}

본 발명은 열탄성 효과들, 특히 우주 망원경에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법 및 디바이스, 그리고 이러한 디바이스를 포함하는 망원경에 관한 것이다. 본 발명은 특히 우주 위성들 (space satellites) 에 탑재된 망원경들에 적용된다.

차세대 고해상도 관측 기구들의 맥락에서는, 이들의 규모 (bulk) 를 감소시키면서 해상도 및 관련 성능을 증가시킬 필요가 있다. 관련 이미지 품질 성능은, 두문자어 "MTF" 로 통상 표시되는 변조 전송 기능 (modulation transfer function) 및 위치이다. 본 설명의 나머지 부분에 대해, 용어 "기구들 (instruments)" 은 우주 망원경을 형성하는 모든 디바이스들, 즉 망원경 자체, 적어도 하나의 초점면 및 광기계식 디바이스들 또는 특정 측정 디바이스들을 의미한다.

MTF 는 기구들에 의해 생성된 이미지의 품질을 나타내며, 그것을 개선하는 것은 보정을 수반한다. 위치는 위성의 좌표계 (frame of reference) 에서 목표 지점의 좌표들을 결정하는 기구들의 능력을 나타낸다. 위치를 개선하는 것은 단순히 위성의 좌표계에서 목표 지점의 좌표들에 대한 우수한 지식을 포함한다.

해상도를 개선하는 것은, 더 큰 직경들을 갖는 미러들을 포함하는 대형 망원경 동공 (pupil) 을 제작하는 것을 포함한다. 실제로, 더욱더 커지는 상대적 얇기를 갖는 사용된 미러들은 더욱더 민감하고 결과적으로 덜 안정적이다. 동시에, 경제적인 목적을 위해서는, 발사대들이 더 작아져야 하고, 이 때문에 기구들이 더욱 더 소형화될 필요성을 수반한다. 이 현상은 기구들의 감도를 더 증가시킨다.

기구들의 증가된 감도는 그들의 성능을, 특히 장기간에 걸쳐서, 드리프트시키며, 일반적으로는 그 성능을 비행중에 재조절할 수 있어야 하는 것을 의미한다. 또한, 기구들의 증가된 감도는 기구들이 궤도 스케일 상에서 열 플럭스의 변동에 크게 영향을 받게 하여, 특히 MTF 및 위치와 관련하여, 그것에 주요 성능 불안정성들을 가져 온다. 열탄성 변동들은 망원경 공동이 경험하는 플럭스 변동들: 그 공동이 경험하는 것에 따라서 지상, 공간 또는 태양 유래의 플럭스 변동들에 유래한다. 이미지 품질 성능에 대한 이들 효과들의 영향은, 특히 렌즈간 거리가 감소되는 소형 망원경에 대해, 또는 그들의 더 큰 구조적 불안정성으로 인한, 전개 가능한 망원경들에 대해, 극심할 수도 있다.

공지된 기법들에 따르면, 기구들은 할당된 불안정성의 호환 가능한 감도 - 따라서 규모 - 를 갖도록 설계될 수 있다. 동일한 방식으로, 기구들을 제작하는 기법들은 이들 불안정성들과 그들의 호환 가능성을 위해 선택될 수 있다.

기구들의 성능을 증가시키면서, 발사대 비용들을 감소시키기 위해 그 기구들을 더 소형으로 제작하는 목적을 위해, 공지된 기법들은 또한, 위성이 궤도 내에 있을 때, 기구들이 결함들을 보정할 수 있게 한다. 이들 기법들은 "액티브" 로 공지된 기구들에서 사용된다. 액티브 기구는 일반적으로, 결함들을 측정하는 디바이스, 예컨대 미러들을 이동시키는 보정 디바이스들, 또는 광학 표면의 변형 등을 포함한다. 보정 사이클은 결함들의 변화 주파수에 의존한다.

그라운드와 비행 사이의 환경 변화와 관련된 결함들, 예컨대 중력과 관련된 효과들 또는 발사대 부하들과 관련된 효과들이 궤도 수명의 시작에서 보정될 것이다. 비행중의 장기간의 변화에 관련된, 특히 방출 현상 및 노화로 인한 결함들은, 긴 사이클들 (일반적으로, 연간 사이클들) 에 걸쳐서 보정될 것이다.

궤도 스케일에서의 단기 효과들은, 사실상 실시간인 폐루프 제어를 실행하는, 복잡하고 빠른 보정 루프를 요구한다. 이 빠른 보정 루프는, 이미지들을 취하는 데 특징이 있는 망원경의 명목상 미션을 수행하면서, 수십 초 내에 결함들을 측정하고, 적용될 보정을 계산하고, 결함들을 보정해야 한다.

단기 효과들은 본질적으로 열탄성 유래의 것이다.

본 발명의 한 가지 목적은, MTF 에 대한 궤도 스케일에서의 열탄성 드리프트의 효과를 고려하지만, 위치, 즉 가시선 상의 안정성에 대해서도 유리하게 그 효과를 고려하는 방법을 제안함으로써 적어도 전술한 단점들을 경감시키는 것이다.

따라서, 본 발명의 과제는, 우주 위성에 탑재된 망원경의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법으로서, 위성의 비행 이전에, 궤도 스케일에서 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 및 우주 위성의 프로그래밍 데이터에 의해 전달된 보정을 결정하기 위한 알고리즘을 사용함으로써 열탄성 효과들의 보정을 선험적으로 결정하는 제 1 단계; 및 선험적으로 결정된 보정에 기초하여, 상기 망원경의 성능 파라미터들을 보정하기 위한 보정 수단의 제어 메시지들을 확립하는, 비행중에 실시되는 제 2 단계를 포함하는, 상기 보정 방법이다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 보정 방법은, 비행중에 망원경의 성능 파라미터들을 측정하고 그리고 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델의 재설정을 실시하는 제 3 단계를 또한 포함할 수도 있고, 재설정은, 사전 모델에서의 성능 파라미터들과 측정들로부터 유래되는 대응 성능 파라미터들 간의 차이에 기초하여 실시된다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 성능 파라미터들은 망원경의 포커싱을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델은 주기적인 예측 모델이다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 성능 파라미터들은 망원경의 가시선의 안정성을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 측정들은 적어도 하나의 저니키 (Zernike) 파라미터의 측정을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 측정들은 상기 위성의 각각의 궤도 동안 취해질 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 측정들은 위성의 제 1 하프 궤도 (half-orbit) 동안 취해질 수도 있고, 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델의 재설정은 위성의 제 2 하프 궤도 동안 실시될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 측정들은 미리결정된 시간 주기들 동안 취해질 수도 있다.

본 발명의 추가적인 과제는 위성에 탑재된 우주 망원경의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 디바이스이며, 상기 디바이스는 제시된 실시형태들 중 어느 하나에 따른 보정 방법의 이용을 위해 구성된다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 보정 디바이스는 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 및 우주 위성의 프로그래밍 데이터에 의해 전달된 보정을 결정하기 위한 알고리즘을 포함하는 계산 수단과, 망원경에서 작용하는 성능 파라미터들을 보정하기 위한 보정 수단을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 보정 디바이스는 망원경의 성능 파라미터들을 측정하기 위한 비행중 측정 수단을 또한 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 보정 수단은 망원경의 적어도 하나의 미러의 이동 및/또는 배향을 보장하도록 설계된 망원경의 적어도 하나의 미러를 이동시키기 위한 수단을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 보정 수단은 망원경의 적어도 하나의 미러를 변형시키기 위한 수단을 포함할 수도 있다.

본 발명의 추가적인 과제는 제시된 실시형태들 중 어느 하나에 따른 보정 디바이스를 포함하는 우주 위성용 망원경이다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면들에 관해서 예로서 주어진 설명을 판독할 때에 분명해질 것이다.
도 1 은 본 발명의 맥락에서 기구의 구조를 개괄적으로 도시하는 도면이다.
도 2 는 지구 둘레의 위성의 자세의 변화의 예를 도시하는 도면이다.
도 2a 는 위성의 궤도 상의 초점의 변동들을 나타내는 곡선의 예이다.
도 3 은 위성의 복수의 궤도들에 대한 초점의 변동들을 나타내는 곡선의 예이다.
도 4 는 본 발명의 하나의 예시적인 실시형태에 따른 보정 방법의 원리를 개괄적으로 도시하는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 궤도당 한번 초점의 변동의 사전 모델을 재설정하는 예이다.
도 6 은 본 발명에 따른 열탄성 효과들을 보정하는 디바이스의 블록도이다.

도 1 은 본 발명의 맥락에서 기구의 일반적인 구조를 개괄적으로 예시한 도면을 도시한다.

일반적으로, 기구는, 일차 미러 (101), 이차 미러 (103) 를 포함하는 망원경 (1) 을 포함하며, 일차 미러 (101) 는 실질적으로 전면 공동 (105) 또는 "망원경의 공동" 의 이면에 배치된다. 망원경 (1) 은 또한 실질적으로 그것의 상부에 태양 배플 (sun baffle)(107) 을 포함한다. 망원경 (1) 은 또한, 일차 미러 (101) 를 지지하는 구조를 형성하고 다른 광학 엘리먼트들 (도면에 도시되지 않음) 을 그것의 하부에 포함하는 광학 벤치 (109) 를 포함한다. 일차 미러 (101) 및 이차 미러 (103) 의 구성은 광이 포커싱되는 이미지 초점 F 를 정의하며, 이미지 초점 F 는 일반적으로 그것의 하부에 위치된다.

도 1 에서, 공간 및 내부적으로 망원경의 공동에 기인하는 다양한 열 플럭스들이 지그재그 선들로 표현된다.

전술한 바와 같이, 열 드리프트들은 망원경 (1) 의 전면 공동 (105) 의 내부에서 플럭스 변동들로 인한 것이다. 플럭스 변동들은 위성의 자세 (attitude), 즉 전면 공동 (105) 이 바라보는 방향에 주로 의존한다. 지구 중심적 포인팅에서, 즉 위성 (10) 이 지구를 향하고 있을 때, 전면 공동 (105) 은 소위 "알베도 플럭스 (albedo flux)" 라고 지칭되는 지구 표면 상에서의 태양 광선 반사로부터 비롯된 플럭스 및 지구의 열 플럭스에 대해 영향받기 쉬우며; 태양 중심적 포인팅에서, 즉 위성 (10) 이 그것의 태양열 발생기들을 태양 S 를 향하게 할 때, 전면 공동 (105) 은 "공간 플럭스" 라고 지칭되는 플럭스에 대해 영향받기 쉽다. 위성은 낮 시간 및 밤 시간 지구대들 (earth zones) 에 걸쳐서 연속으로 이동한다.

가시적 샷들은 극지대들의 외부에서 낮 시간 하프 궤도 상에서 발생한다. 일반적으로, 샷들 사이에서, 위성은 태양 에너지의 캡처를 최대화하기 위해 태양 중심적 구성에서 다시 포지셔닝된다.

도 2 는 지구 주위의 위성의 자세 변화의 예를 예시하며, 그 위성은, 궤도 동안, 주로 도 2 에서 문자 G 로 도시되는 지구 중심적 포인팅에 있고, 간헐적으로 문자 H 로 표현되는 태양 중심적 포인팅에 있다. 도 2a 는 위성의 완전한 궤도에 포커싱하는 데 있어서의 변화를 예시한다.

본 발명의 맥락에서, 전면 공동 (105) 내부에서 플럭스의 변동 효과들은 위성의 자세들을 정의하는 시간 주기들, 즉 위성 자세들의 프로그래밍 계획에 의존한다는 것을 고려한다.

포커싱이 MTF 성능에 있어서 가장 많은 영향력을 가지며 가장 민감한 광학 파라미터들 중 하나라는 것이 관찰되어야 한다.

도 2 및 도 2a 를 참조하면, Y 축 상에 도시되고 미터 단위로 표현된 포커싱은 위성의 궤도 상에서 전반적으로 주기적인 방식으로 X 축 상에 도시된 시간의 함수로서 변화한다. 제 1 밤 시간 주기 (21) 에서, 포커싱은 태양 중심적 포인팅으로 스위칭하는, 위성의 제 1 스위치오버 포인트 (210) 까지 연속적으로 감소하며, 이러한 스위치오버는 실질적으로 제 1 낮 시간 주기 (22) 의 시작과 일치한다. 제 1 낮 시간 주기 (22) 동안, 제 1 지구 중심적 스위치오버 (220) 후에, 포커싱은 태양 중심적 포인팅으로 다시 스위칭하는, 위성의 제 2 스위치오버 포인트 (230) 까지 연속적으로 증가하며, 이러한 스위치오버는 실질적으로 제 2 밤 시간 주기 (23) 의 시작과 일치한다. 제 2 밤 시간 주기 (23) 의 시작에서, 지구 중심적 스위치오버 (240) 후에, 포커싱은 다시 태양 중심적 포인팅으로 스위칭하는, 위성의 제 3 스위치오버 포인트 (250) 까지 연속적으로 감소하며, 이러한 스위치오버는 실질적으로 제 2 낮 시간 주기 (24) 의 시작과 일치한다. 제 2 낮 시간 주기 (24) 동안, 사이클이 반복된다. 4 개의 주기들 (21, 22, 23, 24) 은 관측 위성의 궤도 자세의 예에서의 2 개의 연속적인 궤도들을 나타낸다.

기술된 실시형태들은 두문자어 LEO 에 의해 통상적으로 알려진 타입의, 저궤도 위성들에 적용된다는 것을 주의해야 한다. 이들은 본 발명이 두문자어 GEO 또는 두문자어 MEO 에 의해 통상적으로 알려진 타입의, 높은 궤도들을 따라 이동하는 위성들에도 또한 적용될 수도 있다는 것이 이해되어야 하므로, 본 발명의 비제한적인 예들이다. 즉, 본 발명은 이동하거나 이동하지 않는 것으로 알려진 위성들에 적용될 수 있다.

이하에 기술되는 도 3 은 위성의 복수의 궤도들에 대한 초점의 변동들을 도시한다.

도 3 을 참조하면, Y 축 상에 도시되고 미터 단위로 표현된 포커싱이 X 축 상에 도시된 시간에 대해 변화한다. 초점의 변동들은 일반적으로 상이하게 로딩되는, 즉 실행되는 프로그래밍에 따라 변화하는 다수의 G/H 트랜지션들을 갖는 복수의 궤도들에 대해 주기적이다. 이들 궤도들 각각에서, 포커싱은 도 2a 에 도시된 궤도 상에서의 변화와 유사한 방식으로 주기적으로 변화한다. 오버레이되는 저주파 변화는 태양 중심적 포인팅과 지구 중심적 포인팅 사이의 상대 축적 지속기간에서의 변화에 기인한다. 모든 이들 변화들은 예측가능하며 위성의 프로그래밍 파라미터들에 의존한다.

본 발명은 특히 포커싱 파라미터에 대한 보정이 행해지는 것을 제안하며, 보정은 시간의 경과에 따른 포커싱에서의 변화들에 기초한다. 포커싱에 있어서, 또는 망원경의 다른 이미지 품질 파라미터들에서의 변화의 곡선들은 특히 기지의 열적으로 커플링된, 기계적으로 커플링된, 그리고 광학적으로 커플링된 모델링 툴들에 의해, 위성의 임무에 대한 지식에 기초하여, 정확히 생성될 수 있다. 위성의 임무에 대한 지식은 날짜들의 함수로서 위성의 (두문자어 PSO 로 통상 알려진) 궤도에서의 포지션들에 대한 지식, 및 위성의 경사 각도들에 대한 지식을 포함한다. 이들 데이터는 열탄성 효과들의 보정을 선험적으로 결정하는 알고리즘을 공급할 수 있는, 위성의 프로그래밍 데이터로 변환될 수 있다.

본 발명에 따른 보정 방법이 이하에 기술되는 도 4 에 의해 설명된다.

도 4 를 참조하면, 보정 방법은 위성의 비행 이전에 위에서 도입된 보정 결정 알고리즘 (25) 을 사용하여 열탄성 효과들의 보정을 선험적으로 결정하는 단계 (401) 를 포함할 수도 있다. 보정 결정 알고리즘 (25) 은 입력으로서 위성의 프로그래밍 데이터 (41) 를 수신하고, 궤도 스케일 상의 열탄성 변동들의 모델 (26) 의 사전 정의의 적용을 허용한다. 보정 방법은 또한 기구의 보정을 위한 수단 (30) 을 제어하기 위한 메시지들을 확립하는 비행중 보정 단계 (403) 를 포함한다. 보정 수단 (30) 은 예를 들어 망원경 (1) 의 미러들을 서로에 대해 이동시키는 수단, 예를 들어 위에 기술된 도 1 을 참조하여 망원경 (1) 의 이차 미러 (103) 를 이동시키는 수단을 포함할 수도 있다. 보정 수단 (30) 은 또한 일차 미러 (101), 또는 임의의 다른 광학 엘리먼트를 변형시키는 수단을 포함할 수도 있다.

이리하여, 보정 방법은 비행 이전에 예를 들어 그라운드의 단계에서 선험적으로 정의될 수 있고, 위성의 프로그래밍 데이터 (41) 에 대한 지식에 기초하여 망원경 (1) 에 적용되는 보정을 결정하는 것으로 이루어지며, 포커싱과 같은 망원경의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 드리프트들의 효과는 비행 전의 단계에서 입력된 프로그래밍 데이터 (41) 에 기초하여 비행중에 항상 보정될 수 있다.

이롭게도, 동일한 프로그래밍 데이터 (41) 에 기초하여, 보정 방법은 또한 가시선에 대한, 즉 위치의 안정성에 대한 열탄성 드리프트들의 효과의 예측을 허용할 수 있다.

이롭게도, 보정 방법은 또한 미리 확립된 데이터에 대해 예측 불확실성들을 경감시키기 위해 보정 알고리즘을 재설정하기 위한 비행중 재설정 단계 (43) 를 포함할 수도 있다. 재설정 단계 (43) 는 적절한 측정 수단 (40) 에 의해 취해진 측정들의 함수로서, 또는 더 정확하게는 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 (26) 에서의 성능 파라미터들과 측정 수단 (40) 에 의해 취해진 측정들 (40) 로부터 발생하는 대응 성능 파라미터들 사이의 차이의 함수로서 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 (26) 을 재설정하는 것으로 이루어진다.

예를 들어, MTF 에 관련한 변동의 사전 모델은 측정들을 포커싱하는 수단에 의해, 더욱 일반적으로는 모든 저니키 (Zernike) 계수들을 복구하는 것을 가능하게 하는 특정의 측정들에 의해 재설정될 수 있다. 위치와 관련된 변동의 사전 모델은 가시선들 사이의, 즉 "기구" 로 불리는 가시선과 예를 들어 스타들에 대한 포착들에 의한 스타 센서들의 가시선 사이의 차이의 측정들에 기초하여 재설정될 수 있다.

재설정 단계 (43) 동안 수행되는 재설정은 여러 전략들에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 롱 사이클 재설정으로 불리는 제 1 재설정 전략에 따르면, 재설정은 매년 예를 들어 비행중 교정에 의해 결정된 전용 주기들 동안 수행될 수 있다.

쇼트 사이클 재설정으로 불리는 제 2 재설정 전략에 따르면, 재설정은 예를 들어 낮 시간 하프 궤도 동안 측정들을 취함으로써, 그리고 밤 시간 하프 궤도 동안 새로운 프로그래밍 데이터의 계산을 수행함으로써 예를 들어 궤도 당 한번 수행될 수 있다.

도 5 는 궤도 당 한번, 포커싱의 변동의 사전 모델 (26) 을 재설정하는 예를 도시한다. 그 시간 동안 포커싱의 실제의 변동은 실선으로 도시된다. 점선으로 도시된 변동의 사전 모델은 궤도적 맥동을 갖는 주기적인 이론적 예측 모델, 예를 들어 사인 곡선이다. 모델의 재설정 (P) 은 매 N 궤도들마다 수행될 수 있으며, 여기서 N 은 1 이상의 정수이고, N 은 초점을 벗어난 측정이 이용가능한 경우 추구되는 보정의 정확성의 함수로서 선택된다.

재설정 전략은 문제의 망원경의 개념, 및 추구되는 보정의 정확성의 함수로서 선택될 수 있다.

예를 들어, 상술된 제 2 재설정 전략, 즉 쇼트 사이클의 맥락에서, 상대적으로 빈번한 측정들이 필요하며, 그들은 예를 들어 파면 분석기와 같이 위성에 탑재되어 위치된 특정의 측정 수단에 의해 취해질 수 있다.

예를 들어, 상술된 제 1 재설정 전략, 즉 롱 사이클의 맥락에서, 우주 망원경들과 연관된 기지의 기구들에서 통상 탑재한 측정 디바이스들에 추가하여 측정 디바이스들을 갖는 것이 필요하지 않고, 특히 제 2 재설정 전략 처럼 파면 분석기들과 같은 특정의 디바이스들을 갖는 것이 필요하지 않고, 제한된 수의 보상기들, 예를 들어 하나의 포커싱 보상기가 충분할 수도 있다.

본 발명의 다른 주제는 상술된 실시형태들에서의 방법과 같은 방법을 사용하여 도 6 에 도시된 바와 같은, 특히 우주 망원경에 대한 열탄성 효과들을 보정하기 위한 디바이스이다. 보정 알고리즘 (25) 은 예를 들어 액츄에이터들의 제어들과 위성의 자세 파라미터들 사이의 변화의 법칙들을 제공하는 매핑 테이블들을 포함할 수도 있는 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델을 포함하는 전용 컴퓨팅 수단 (20) 에서 사용될 수도 있으며, 그 관리는 전용 컴퓨터 또는 위성 (10) 에 존재하는 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 보정 디바이스는 또한 적절한 인터페이싱 수단을 통해 컴퓨팅 수단 (20) 과 연관된 보정 수단 (30) 을 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 보정 디바이스는 또한 상술된 측정 수단 (40) 을 포함할 수도 있다.

본 발명의 다른 주제는 기술된 실시형태들 중 하나에 따른 보정 디바이스를포함하는, 예를 들어 도 1 을 참조하여 상술된 바와 같은 우주 망원경이다.

본 발명의 하나의 이점은 그것이 기구들이 비행중에 재설정되는 것을 허용하는 단순한 설계의 열탄성 효과 보정 알고리즘의 사용을 요구한다는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 위성의 궤도에 걸쳐, 포커싱과 같은 이미지 품질 파라미터들의 연속적인 보정을 허용한다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 측정과 보정 사이의 경과된 시간을 증가시키는 것을 가능하게 한다는 것이다. 통상, 이러한 시간은 상술된 쇼트 사이클 전략의 맥락에서는 예를 들어 30 분 정도로 짧게, 그렇지 않은 경우는 상술된 롱 사이클 전략의 맥락에서는 예를 들어 6 개월 또는 심지어 1 년 정도의 매우 길게 선택될 수도 있다.

본 발명의 실시형태들 중 소정의 것에 따른 본 발명의 다른 이점은 초고 해상도 관측 시스템들의 사용의 맥락에서 결정 팩터인, 가시선의 안정성에 대한 양호한 지식을 허용한다는 것이다.

Claims (15)

1. 우주 위성 (space satellite) 에 탑재된 망원경 (1) 의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 방법으로서,
   상기 우주 위성의 비행 이전에, 궤도 스케일에서 열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 (26) 및 상기 우주 위성의 프로그래밍 데이터 (41) 에 의해 전달된 보정을 결정하기 위한 알고리즘 (25) 을 사용함으로써 열탄성 효과들의 보정을 선험적으로 결정하는 제 1 단계 (401);
   선험적으로 결정된 상기 보정에 기초하여, 상기 망원경 (1) 의 성능 파라미터들을 보정하기 위한 보정 수단 (30) 의 제어 메시지들을 확립하는, 비행중에 실시되는 제 2 단계 (403); 및
   비행중에 상기 망원경 (1) 의 성능 파라미터들을 측정하고 그리고 상기 열탄성 효과들의 변동들의 상기 사전 모델의 재설정을 실시하는 제 3 단계 (43) 를 포함하고,
   상기 재설정은, 상기 사전 모델에서의 성능 파라미터들과 측정들로부터 유래되는 대응 성능 파라미터들 간의 차이에 기초하여 비행중에 실시되고,
   상기 모델의 상기 재설정은 매 N 궤도들마다 수행될 수 있으며, 여기서 N 은 1 이상의 정수이고, N 은 추구되는 보정의 정확성의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 성능 파라미터들은 상기 망원경 (1) 의 포커싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 열탄성 효과들의 변동들의 상기 사전 모델은 주기적인 예측 모델인 것을 특징으로 하는 보정 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 성능 파라미터들은 상기 망원경 (1) 의 가시선 (line of sight) 의 안정성을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정들은 적어도 하나의 저니키 (Zernike) 파라미터의 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정들은 상기 우주 위성의 각각의 궤도 동안 취해지는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 측정들은 상기 우주 위성의 제 1 하프 궤도 (half-orbit) 동안 취해지고, 상기 열탄성 효과들의 변동들의 상기 사전 모델의 상기 재설정은 상기 우주 위성의 제 2 하프 궤도 동안 실시되는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정들은 미리결정된 시간 주기들 동안 취해지는 것을 특징으로 하는 보정 방법.
10. 우주 위성에 탑재된 우주 망원경 (1) 의 성능 파라미터들에 대한 열탄성 효과들을 보정하는 디바이스로서,
    제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 보정 방법의 이용을 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 보정 디바이스.
11. 제 10 항에 있어서,
    열탄성 효과들의 변동들의 사전 모델 (26) 및 상기 우주 위성의 프로그래밍 데이터 (41) 에 의해 전달된 보정을 결정하기 위한 알고리즘 (25) 을 포함하는 계산 수단 (20) 과, 상기 망원경 (1) 에서 작용하는 성능 파라미터들을 보정하기 위한 보정 수단 (30) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 디바이스.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 망원경 (1) 의 성능 파라미터들을 측정하기 위한 비행중 측정 수단 (40) 을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 디바이스.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 보정 수단은, 상기 망원경 (1) 의 적어도 하나의 미러 (101, 103) 의 이동 또는 배향 중 적어도 하나를 보장하는 상기 망원경 (1) 의 상기 적어도 하나의 미러 (101, 103) 를 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 디바이스.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 보정 수단 (30) 은 상기 망원경의 적어도 하나의 미러 (101, 103) 를 변형시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 디바이스.
15. 제 10 항에 기재된 보정 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 우주 위성용 망원경 (1).

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