Производители космической оптики в России

[Igor]

Здравствуйте, уважаемые астрономы!
Заранее прошу простить, если мой вопрос покажется вам неуместным или некорректным.

Я работаю в компании Спутникс (www.sputnix.ru), и мы занимаемся разработкой космических систем массой до 50 кг на основе разработанной нами же микроспутниковой платформы ТаблетСат. Одним из наших основных направлений является дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ). После того, как мы провели ряд переговоров с отечественными и зарубежными производителями, специализирующимися конкретно на камерах ДЗЗ, основными нашими партнёрами в области оптики ДЗЗ стали российская компания Лептон и британская SSTL. В данный момент в разработке находятся 2 космических аппарата (КА), которые будут оснащены камерами среднего пространственного разрешения, поставляемыми этими фирмами.

Однако, для нас остаётся открытым вопрос об оптике ДЗЗ высокого разрешения. Дело в том, что у нас есть большое желание изготовить также экспериментальный КА, несущий камеру с пространственным разрешением 2-3 м. Но готовых коммерчески доступных решений, подходящих нам по массе и габаритам, на рынке нет, а изготовить подобную аппаратуру на заказ специализированные фирмы могут только за неприемлемо большие для нас деньги.

Поэтому у нас возникла следующая мысль: может быть кто-то из отечественных производителей высокоточной оптики типа телескопов хотел бы поучаствовать в подобном проекте? Или кто-то из тех, кто занимается созданием собственных телескопов в качестве хобби? Идея состоит в том, чтобы построить экспериментальную камеру высокого разрешения, которая впишется по габаритам, массе и энергетике в наш КА на основе преимущественно промышленных компонентов, не специализированных для работы в космосе. Понятно, что она будет очень чувствительно к факторам космического полёта и потому срок службы её будет значительно меньше специализированных аналогов. Однако, и стоить она будет дешевле, и найти нужные её составляющие на шикроком рынке промышленных компонентов будет быстрее и проще.

Итак, подскажите пожалуйста, какие фирмы-производители астрономической или другой оптики или какие конкретно оптики-любители могли бы заинтересоваться участием в этом проекте и заняться проектированием и изготовлением описанного съёмочного инструмента?

[IgorR]

Желаете "Мерседес" по цене "Запорожца"? Вряд ли... Получите тот же "Запорожец"...
И второе - из русской же классики: " Не гонялся бы ты поп за дешевизною..."
Вряд ли нечто серийное будет работать в космосе, если ОНО для этого не предназначено. А если предназначено, то оно уже не серийное.
Судя по "Протону", у нас уже и космические "конторы" перестают соответствовать нужному уровню. Что же уповать на любительские?...

[Rakhamon]

Предложение крайне интересное, я уверен, что нашлись бы люди, которые захотели бы поучаствовать.

A какова высота орбиты спутника? Другими словами, это какая апертура нужна, чтоб дать 2-3 метра разрешение? A что за матрица там будет стоять?

"на основе преимущественно промышленных компонентов" всё равно не получится, конечно.

"которая впишется по габаритам, массе и энергетике в наш КА" - а сколько там отводится на собственно оптику? По массе и размерам?

[Дмитрий Маколкин]

Понятно, что она будет очень чувствительно к факторам космического полёта и потому срок службы её будет значительно меньше специализированных аналогов. Однако, и стоить она будет дешевле, и найти нужные её составляющие на шикроком рынке промышленных компонентов будет быстрее и проще.

Не думаю, что можно получить удешевление по оптике. Требования по минимизации массы приведут к необходимости применения облегченных зеркал, а всё остальное будет таким же, как и в наземной оптике. Ну, возможно, на массе оправ можно будет выиграть, но тут тоже палка о двух концах - оптика должна выдержать пусковые нагрузки без разъюстировки.
Но попробовать сделать прикидки будет интересно.
Вы можете дать хотя бы приблизительное т.з.? Угловое разрешение, спектральный диапазон, ограничения по весу и габаритам? Тогда можно попробовать прикинуть оптическую схему и посмотреть, во что всё это выливается.

[Ivan7enych]

Дожили, фирмы занимающиеся космической техникой просят любителей помочь изготовить оптику... 

Пишите конкретней техзадание - размеры приемника, фокусное оптики, светосила, допустимые материалы оптики, механники и т.д....

[Rakhamon]

Три человека задали одновременно одни и те же вопросы 

[arkturz]

оптика должна выдержать пусковые нагрузки без разъюстировки.

Юстировку можно предусмотреть дистанционного типа.Надеятся на сохранение настроек при старте -означает рисковать смыслом всей затеи

[Дмитрий Маколкин]

оптика должна выдержать пусковые нагрузки без разъюстировки.

Юстировку можно предусмотреть дистанционного типа.Надеятся на сохранение настроек при старте -означает рисковать смыслом всей затеи

Это зависит от выбранной оптической схемы. Мне доводилось держать в руках элементы оправ для камер, устанавливаемы на КА, там было всё нацелено на ломовую стабильность юстировки.

[Дмитрий Маколкин]

Три человека задали одновременно одни и те же вопросы 

И к чему бы это?

[Igor]

Рад, что сразу появились отклики. Во-первых сразу привожу ссылку на описание нашей микроспутниковой платформы: http://sputnix.ru/ru/technologies/microsatellites
На указанной странице находится краткое описание её характеристик, а также, внизу страницы, - ссылка для скачивания более подробного даташита "Руководство пользователя, версия 1.0".
Далее отвечу всем по порядку.

[Igor]

Вряд ли нечто серийное будет работать в космосе, если ОНО для этого не предназначено. А если предназначено, то оно уже не серийное.

Вы не совсем правы. Например, начиная с 2009 года большой успех имеют наноспутники серии CubeSat, построенные на серийных и относительно дешёвых компонентах. Недостаток этого решения - срок службы КА редко превышает 2 года. Но в рамках нашего проекта эта цифра вполне приемлема. Если разработанная съёмочная система докажет свою эффективность, можно будет говорить о дополнительных инвестициях и доработке системы путём замены промышленных компонентов на компоненты для космического применения.

[Igor]

A какова высота орбиты спутника? Другими словами, это какая апертура нужна, чтоб дать 2-3 метра разрешение? A что за матрица там будет стоять?"на основе преимущественно промышленных компонентов" всё равно не получится, конечно."которая впишется по габаритам, массе и энергетике в наш КА" - а сколько там отводится на собственно оптику? По массе и размерам?

Высота орбиты вообще - 350...800 км. В данном случае речь идёт о солнечно-синхронной орбите высотой около 500 км. Для неё апертура составит порядка 25-30 см, насколько я понимаю. Матрица - ПЗС, линейная или планарная - не могу сейчас ответить. Хотелось бы обеспечить возможность перенацеливания и кадровой съёмки, поэтому более вероятно - планарная. Под полезную нагрузку (ПН), то есть в нашем случае под всю камеру и её блок электроники - не более 12 кг в зависимости от конфигурации КА (см. даташит, ссылку на который дал выше), по габаритам - нужно уложиться в цилиндр диаметром 350мм и длиной не более 500 мм (длина также зависит от конфигурации КА).

[kismet]

На меня с год назад выходили подмосковные производители лёгких керамических зеркал. Но, они стоили по несколько миилионов руб. за достаточно небольшую апертуру. Если высокая стоимость  не смущает, могу порыться в завале визиток, поискать контакты.

"Космические" ПЗС-камеры делает фирма Электрон-оптроникс в Питере. Я слушал их доклад пару лет назад - они собирались освоить чип 4к х 4к.

http://88.210.62.157/phpBB2/viewtopic.php?p=296022&sid=4a2674fb72c4e4609efd794cbb5d7d7c

Владимир Коссов:
Уважаемый Пежмарь, если у Вас есть реальный интерес к нашим ПЗС для ДЗЗ, пожалуйста, обращайтесь напрямую к нашему ведущему разработчику - Четвергову Михаилу Владимировичу, нач. лаб., тел. (812)552-5754.
Он пообещал дать всю возможную информацию.

[Igor]

Вы можете дать хотя бы приблизительное т.з.? Угловое разрешение, спектральный диапазон, ограничения по весу и габаритам? Тогда можно попробовать прикинуть оптическую схему и посмотреть, во что всё это выливается.

Да, я могу это сделать, но я только начал работу над ТЗ и поэтому подробный документ будет готов позднее. Пока, отвечаю на Ваши вопросы.
Угловое разрешение будет зависеть от размера матрицы, которую мы сможем использовать. Желательная ширина полосы обзора на поверхности - не менее 20 км, в угловом выражении это около 2.5 градусов с высоты 500 км. Учитывая требуемое пространственное разрешение в 2-3м, получается угловое разрешение порядка 1 угл. сек.
Спектральный диапазон - панхром: 0,4...1,1 мкм. В перспективе - мультиспектр в каналах R,G,B,NIR, но не на первом образце.
Масса и габариты см. выше.
Внеосевая оптическая схема не очень желательна по конструктивным соображениям, но её тоже не исключаем из рассмотрения.

[Igor]

Пишите конкретней техзадание - размеры приемника, фокусное оптики, светосила, допустимые материалы оптики, механники и т.д....

Фокусное расстояние мы полагаем пока не более 500 мм, исходя чисто из габаритов.
По поводу материалов - пока не можем сами сказать ничего конкретного, поскольку в текущих проектах изготовление камер лежит на плечах наших партнёров, и в ТЗ на них конкретные материалы не прописывались. Наиболее важны термостабильность, лёгкость и прочность материала.

[Igor]

Юстировку можно предусмотреть дистанционного типа.

Подвижные части в оптической схеме в нашем случае крайне нежелательны, поэтому действительно нужно суметь не потерять юстировку при запуске.

[Igor]

На меня с год назад выходили подмосковные производители лёгких керамических зеркал. Но, они стоили по несколько миилионов руб. за достаточно небольшую апертуру. Если высокая стоимость  не смущает, могу порыться в завале визиток, поискать контакты.

Это было бы неплохо, буду благодарен, если попытаетесь, дать их контакты.

"Космические" ПЗС-камеры делает фирма Электрон-оптроникс в Питере.

Спасибо, с этой фирмой мы ещё не общались.

[Rakhamon]

Фокусное расстояние мы полагаем пока не более 500 мм, исходя чисто из габаритов.

В случае кассегреноидных схем фокусное расстояние может существенно превышать физические размеры телескопа. Так что фокусное будет определяться исходя из других требований.

Поле в 2.5 градуса (20 км полоса обзора) с разрешением 2 метра - это 10k х 10k пикселей. Чего-то мне страшно представить, сколько это стоит. http://www.andanta.de/pdf/andanta_ccd1600ln.pdf

[Igor]

На основе платформы ТаблетСат'а с массой служебного борта ~50 кг? Зарубежный опыт создания малых КА тактической оптико-электронной разведки метрового разрешения показывает, что для соблюдения жёстких массо-габаритных требований выполняется не интеграция телескопа (OTA, optical tube assembly), как полезной нагрузки, в служебный борт, а изначальная разработка борта "вокруг" ОТА. Задачка более высокого технологического уровня. Готовы взяться, при наличии решения по оптики?

Наиболее предпочтительно создание КА именно на основе ТаблетСат до 50 кг.
У нас есть набор готовых решений по служебным системам КА для 5 различных конфигураций от 12 до 50 кг. Служебные системы строятся на основе компонентов, разработанных нами и поставляемых нашими партнёрами. В случае, если идея разработки ПН под нашу платформу действительно окажется слишком дорогостоящей, мы готовы рассмотреть вариант доработки и/или масштабирования КА, но на основе и в рамках тех решений и компонентов, которые у нас уже имеются, без внесения принципиальных изменений в служебные системы и их компоненты.
У Вас есть на примете возможные готовые решения по оптике?

[Igor]

А с белорусами проводили? Посоветовал бы законтачиться в личке с Алексеем Ткаченко aka Deimos, как специалистом, имеющим самое непосредственное отношение к разработке интересующих вас систем.

Мы пробовали общаться с белорусской компанией Пеленг, но положительных результатов не получили. Спасибо за контакт Алексея, я свяжусь с ним.