[发明专利]一种多边桶及太空望远镜镜片的保护装置

说明书

一种多边桶及太空望远镜镜片的保护装置，目前火箭发射时的过载是3‑4G，受限于发射时的过载，目前的太空望远镜的镜片，必须较厚、强度较大。本发明提供一种充液桶，望远镜的镜片放入这个桶内，利用液体和桶承受了加速度倒置的液压，保证镜片不受过载影响，不会变形。利用这种技术，发射镜片时可以接入太空转缆系统，从而降低发射成本。这种望远镜的整体质量也少得多，在太空时调整姿态变得容易得多。

技术领域

本发明涉及太空望远镜镜片的保护装置，具体涉及一种多边桶及太空望远镜镜片的保护装置。

背景技术

目前，火箭发射时的过载是3～7G。为了避免发射时的过载，防止发射时镜片受了加速度导致的压力，使镜片出现变形，太空望远镜只能够加厚镜片或添加肋条，发射时必须加上支架，以保持形状不变。支架粗，整体质量大，成本高。

镜片正面的制作精度可达100纳米。镜片光洁度非常高，清洁过程繁琐。镜片背面有肋条。

韦伯太空望远镜的集光面积是25m²，镜片每平方米的质量是15kg以上，并且发射时还需要复杂的支架来支撑镜片，使得镜片竖直来发射，支架重量平摊到镜片后，每平方米可达20kg以上。未来采用太空转缆系统发射，尽管单位重量的发射成本小很多，但是太空转缆系统的过载可达20G以上，或出现更大的挑战。未来直径大于5米的太空望远镜一般都会采用拼接式主镜，也就是主镜分为多块小镜片，现在大多数是分为正六角形的小镜片。

发明内容

本发明为了解决现有镜片受过载导致的压力，镜片会出现变形，镜片和支架质量大和成本高的问题，提供了一种多边桶及太空望远镜镜片的保护装置。它利用了一种多边桶来承受液体的过载压力，而利用液体不可压缩的特点来抵消镜片的过载。

解决该问题的具体技术方案需要利用一种多边桶。多边桶的桶身、桶底、桶盖横截面为多边形；多边桶之外有一个圆形的外桶，多边桶、外桶之间有填充物，填充物为固体。

多边桶的大小是刚好能够放入到外桶里。多边桶匹配镜片的形状，镜片如果是正方形的则多边桶也是正方形，如果镜片是正六边形的则多边桶也是正六边形，且多边桶大小刚好能够平放得下镜片。镜片多数是六角形因此多边桶多数是六角形。多边桶的大小刚好能够放得进外桶里。外桶、固体填充物用来承受多边桶的液压。

进一步地，外桶底部是半球形，装入填充物。

进一步地，多边桶内有个活塞，活塞和桶底之间有液体，桶底有管道。放入镜片时是在桶口处放入镜片，一边放入镜片，管道流出液体，一边推动已放入镜片和活塞下移。这样使得放入镜片时只需要放在桶口处，否则必须从桶底开始放镜片，耗费时间多。用这种办法放入镜片的速度很快。

进一步地，多边桶之外有绝热层，可以粘贴橡胶片作为绝热层。

解决镜片保护问题的具体技术方案1如下：

一种利用多边桶来叠放镜片的保护装置，采用上述任一项所述的多边桶，多边桶与所运载的镜片的外形匹配；多边桶的桶身有竖向的燕尾槽；每个镜片边缘有一圈密封环；镜片有凸起的燕尾榫，燕尾榫的大小匹配燕尾槽，并能够在燕尾槽里上下移动；活塞设在镜片的下方，多边桶内镜片之间有液体；镜片上下有隔离网。

多边桶每条边上，有2-50个燕尾槽，对应地镜片有相同数量的燕尾榫。隔离网就是一些细线或者带子，隔离开上下两片镜片。

装入镜片时，是在是在无空气、只有所述液体的蒸气的工作舱内，每放入一片镜片，就往多边桶注入一定量的液体，使得最上层镜片一直被液体浸没。放入一片镜片后，让液体从密封环与多边桶之间的缝隙流出来，以免镜片下的液体过多。

进一步地，所述的液体选择液氢，因为液氢的密度低。

进一步地，多边桶的桶口处可以有压环，压环上有弹簧，在装满镜片后桶盖合上，桶盖压紧弹簧、压环和密封环。如果没有压环和弹簧，可以利用桶盖直接压紧密封环。