中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

本课题《巡天模块无缝光谱滤光片组件结构设计与验证》来源于中国空间站大规模多色测光与无缝光谱巡天项目（CSST）。该光谱巡天项目具有背景噪声低、角分辨率高、巡天面积大、观测波段多等优势，可通过高精度、大样本光学巡天汇集观测数据，用于宇宙学、星系科学、暗物质以及暗能量等诸多天文领域的探索与研究。巡天模块是空间站光学舱中重要的终端仪器，本课题的研究对象无缝光谱滤光片组件是巡天模块的众多组件之一，用于对观测到的天文科学目标进行分波段滤波。 
 无缝光谱滤光片组件由相同的两部分构成，呈中心对称放置在安装面上。每组无缝光谱滤光片组件由六片滤光片、滤光片支撑框和其他零件组成。组件设计需要在光学设计要求的姿态下精确定位，其固定方式稳定可靠，尺寸、材料选择合理，满足组件整体体积及重量的要求。作为空间站产品，无缝光谱滤光片组件不仅要承受发射升空过程中强烈的振动与冲击，还要保证能够在低温的太空环境中正常工作、稳定运行，这对结构的强度、刚度以及耐低温方面都提出了较为严苛的要求。 
本课题基于以上设计要求开展对无缝光谱滤光片组件结构的研究与设计。提出了一套切实可行的无缝光谱滤光片组件结构的设计方案。采用有限元方法，模拟组件受到的力学环境和温度环境，对结构进行仿真分析，得出结论：设计方案满足要求。进而加工并组装试验测试件，用试验方法再次对结构设计方案进行验证，保证结构的稳定性和可靠性，试验结果表明设计方案能够通过试验测试。 
论文对无缝光谱滤光片组件的设计及验证过程做出了详细地说明，得到了符合设计要求的组件结构设计方案。