창어 6호 미세 레이저 각 반사기 배열 설계 및 분석

Zhou Tianhao ,  

Wang Yexin ,  

Dell'Agnello Simone ,  

Di Kaichang ,  

Chen Shaohua ,  

Salvatori Lorenzo ,  

Guo Guangyan ,  

Tibuzzi Mattia ,  

Chen Qianglong ,  

Rodriquez Raffaele ,  

Campagnola Roberto ,  

Lauretani Rudi ,  

Zhou Yasong ,  

Villalba Blanca ,  

Chen Tianhao ,  

摘要

미세 레이저 각 반사기 배열 INRRI(INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations)는 창어 6호 임무에 탑재된 국제 탑재체 중 하나로, 월궤도선에 탑재된 레이저 장비가 발사한 레이저를 수신하여 레이저가 반사면에 입사한 후 평행하게 반사되는 특성을 이용하여 고정밀 거리 측정을 실현합니다. 반복 관측과 계산을 통해 달 뒷면 최초의 절대 제어점이 되었으며, 달 지형 측량, 원격 탐사 지도 작성 및 위치 지정, 월궤도선의 고정밀 궤도 결정 및 항법 등에 기초적인 보장을 제공합니다. 본 논문은 INRRI를 연구 대상으로 하여 기계 구조와 광학 설계를 소개하고 주요 성능을 분석하였습니다. 설계 측면에서는 구형 돔 디자인과 코팅 기술을 적용하여 더 넓은 시야 범위 내에서 궤도선 레이저를 효과적으로 수신할 수 있도록 하였으며, 성능 분석 측면에서는 유효 반사 면적 모델을 구축하고 다양한 입사각에서의 에코 신호 강도를 분석하였으며, 도플러 효과 및 원거리 회절 이론을 결합하여 INRRI가 월궤도선 레이저 장비에 대한 탐지 가능성을 종합적으로 평가하였습니다. 실험 결과에 따르면 INRRI는 관측 가능성이 우수하며, 월궤도선 LRO에 탑재된 레이저 고도계 LOLA의 다회 성공 관측 성능을 검증하였고, 향후 심우주 탐사 임무에서 미세 레이저 각 반사기 설계 및 최적화에 참고가 됩니다.

关键词

레이저 각 반사기; 레이저 거리 측정; 유효 반사 면적; 도플러 효과; 원거리 회절

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