在哭 发表于 2009-11-17 09:33

[网站翻译]哈伯指向控制系统的简介

本帖最后由 在哭 于 2009-11-20 09:10 编辑

http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200911/17/65404_1258421710Jv5H.jpg
望远镜的瞄准(目标)和稳定就好比在一条较远的漂浮的小船甲板上给一个在拥挤的海滩上的人拍照一样。哈伯采用了一组特殊的工具共同来驾驭望远镜并使它在一次观测中保持对目标的精确瞄准。


陀螺仪:陀螺仪,即哈伯的定点助手,总是面对着同一个方向,就像我们日常使用的指南针的功能一样。这些陀螺仪感应望远镜的角动量(变化)并提供一个短期的参照点来帮助哈伯瞄准他的目标。

反应轮:反应轮是哈伯的转向系统。当转向轮向一个方向旋转,哈伯就会朝着相反的方向转动(角动量守恒)。航行软件会操纵转向轮的转动、加速或者减速以便让望远镜对准一个新的目标。

精准导向感应器:三个精准导向感应器是哈伯的导星装置。他们通过锁定“引导星”(应该是知名亮星或者射电脉冲星)(从而确定方位)以及测量望远镜相对于目标天区/天体的方位来让望远镜对准目标。该感应器提供可以让望远镜重新定位的精准参考点。

在哭 发表于 2009-11-17 10:34

本帖最后由 在哭 于 2009-11-20 08:55 编辑

http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200911/17/65404_1258425084flwO.jpg

哈伯的三个精准的导星感应器(实际就是它的目标拍摄相机)提供用以操纵相机和执行深空探测的反馈信息。其中的两个感应器(如图)让望远镜指向目标天体并让目标保持在科学仪器的视场范围内。第三个感应器(即CCD相机)就可以进行科学探测了。


他们通过锁定“引导星”以及测量望远镜相对于目标天区/天体的方位来让望远镜对准正在观测的目标。基于这些恒/稳定而精细测量的(姿态)调整让哈伯能够精确的指向正确的天区。

原则上,哈伯能够自由的旋转其光轴(不是端到端的左右折叠翻转,更像是一种竖直面上的转臂运动)。但这种旋转的自由度是受限的,因为第一,需要让太阳能电池板始终保持被阳光照射;第二,需要保持让阳光始终照射在望远镜的一侧(因为当初望远镜的热学设计是基于这个假设的 –-by 在哭: 这种设计应该是可以减少隔热和防辐射材料的使用)。

译者按:无论从图还是文字中,我们都看出,哈伯的姿态调整应该只有较少的自由度(不到3个),要拍摄全天区应该还要借助在轨道上运转时方位和指向的变化来完成。

hlwq 发表于 2009-11-17 11:10

好像稀里糊涂的明白了一些!谢谢!

positron 发表于 2009-11-17 12:11

感想在哭兄的译文,原文链接:http://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/spacecraft_systems/pointing/

其祥 发表于 2009-11-17 12:15

感想在哭兄的译文,原文链接:http://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/spacecraft_systems/pointing/
positron 发表于 2009-11-17 12:11 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
电子兄,打错字了,O(∩_∩)O~。一并感谢在哭兄。

搜星星 发表于 2009-11-17 12:30

本帖最后由 搜星星 于 2009-11-17 12:31 编辑

好贴,刚有人提问就有答案了,先顶再看

zwzhai 发表于 2009-11-17 12:43

好知识,,,,,,,,,,,,,,,

在哭 发表于 2009-11-17 12:46

本帖最后由 在哭 于 2009-11-17 13:10 编辑

http://www.astronomy.com.cn/ucenterhome/attachment/200911/17/65404_12584329446et2.jpg
图示:指向控制系统的部件(即三个精准导星感应器,图中蓝玉色的部分)的仰视图(往上看直到望远镜中间部分的底面)。

哈伯的指向控制系统使用精准的导向感应器使得望远镜可以以0.01角秒的精度对准目标。这些感应器可以感知望远镜尽管是非常微小的漂移,而且能让望远镜重新指向他的目标。这使得哈伯拥有以不高于0.007角秒的误差长时间保持指向目标的能力(--在哭:不知道这个0.01和0.007是什么关系)。这种级别的稳定性和精度就好比要在400英里外(大约是从华盛顿到底特律的距离,合640KM左右)用一激光束聚焦在一个10美分硬币(和旧的一角RMB差不多大)的范围内,并保持24小时。

在哭 发表于 2009-11-17 12:57

忘了占楼留位了,抱歉...

gohomeman1 发表于 2009-11-17 13:52

本帖最后由 gohomeman1 于 2009-11-17 13:56 编辑

谢谢这个内容。转向本来就无需全部都到,在哈勃轨道上,地球是非常巨大的存在,所以很大一个范围是无需转过去的。好在哈勃绕转的时间也不长,所以除非是突发性的GRB,其他的观测不在乎差个多少时间。GRB观测哈勃也从来不做的。

转向轮方面的,好像没有详说或者有图片啊。

在哭 发表于 2009-11-17 15:00

恩,可能官方认为对于一般想了解的人来说转向轮说到那个程度就差不多了吧,确实没太多细节。不过貌似你想了解的大部分都涵括了?或者你可以把更具体想知道的问题理一下,再去请教官方专家?呵呵

武夫 发表于 2009-11-17 16:04

本帖最后由 武夫 于 2009-11-17 16:25 编辑

reaction wheel是否就是反作用轮啊?哈勃指向系统应该包括6个G、4个RW和3个FGS吧?

在哭 发表于 2009-11-17 16:41

对,RW就是反作用轮(或者反应轮,“应”就是“应力”的“应”)。你是从哪里得到这些确切数字的(FGS是文中提到的有三个)?是图中吗?(图中貌似看不出那么多陀螺仪...)

gohomeman1 发表于 2009-11-17 17:16

陀螺仪是三组6个,我发过哈勃维修专题的
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-109327-1-3.html

http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-110570-1-3.html

http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-120311-1-3.html

武夫 发表于 2009-11-17 17:36

http://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/spacecraft_systems/pointing/pointing3.php

其祥 发表于 2009-11-17 20:41

to在哭:
1.较专业一点的翻译:guide star为“引导星”
2.“(--在哭:不知道这个0.01和0.007是什么关系)”,个人认为是对于指定的天体目标,Hubble的精度在0.01角秒量级上,可见其精度。。。但是对于需要长时间观测的天体目标,随着时间,hubble空间位置的变化、漂移等等原因指定某一目标后会发生极其细微的移动,但误差范围不会超过 ±0.007 角秒。

poweru235 发表于 2009-11-17 21:38

我猜对了.................另有机构

在哭 发表于 2009-11-20 08:54

本帖最后由 在哭 于 2009-11-20 08:57 编辑

to在哭:
1.较专业一点的翻译:guide star为“引导星”
2.“(--在哭:不知道这个0.01和0.007是什么关系)”,个人认为是对于指定的天体目标,Hubble的精度在0.01角秒量级上,可见其精度。。。但是对于需要长时间观 ...
其祥 发表于 2009-11-17 20:41 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

1.thx,我会把文中相应的部分更新
2.所谓“精度是0.01角秒”,说的就是误差范围在正负0.01角秒的范围内,这和后面提到的误差会在0.007范围是一回事,所以我才有疑问(有了另外一个引入误差的因素,系统误差应该增加/精度应该相应的减少)。
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