复杂的材料。无与伦比的精度。

作为欧盟和欧空局（ESA）联合项目哥白尼计划的一部分，哨兵-4卫星任务包括对欧洲和北非进行全面监测，以收集关于大气成分的高精度实时数据。该卫星配备了两台由asphericon生产光学元件的高分辨率光谱仪，计划于2022年发射。

关于哨兵-4

为了尽可能全面地了解地球，正在计划进行六次哨兵任务，每次至少持续七年。例如，哨兵-1可以拍摄陆地洪水或海上石油泄漏的照片，并于2014年返回地球。哨兵-4任务将监测大气并测量空气污染水平。与其他独立卫星的哨兵任务不同，哨兵-4和5是在其他卫星上发射的测量仪器。就哨兵-4而言，这将是欧洲气象卫星第三代探测器（MTG-S）卫星。

两台哨兵-4光谱仪将覆盖从紫外和可见光到近红外波长的整个光谱范围，并提供对温室气体、氮氧化物、空气质量、臭氧、粒子和太阳辐射的测量。从大约36,000公里的高度进行扫描。

参数

45家分包商，包括Jena-Optronik、asphericon
发射日期：2022年（光谱仪1），2027年（光谱仪2）

图1 哨兵4号卫星, 每个卫星的在轨飞行时间为8年, 卫星高度36,000公里 | © ESA - P.Carril

目的

了解气候变化
预防自然灾害和确保公民安全

项目实现

为了能够从如此远的距离进行测量，测量仪器和相关光学部件必须非常精确。Jena-Optronik公司设计了哨兵-4光谱仪的光学系统，asphericon则负责生产透镜。ESA的订单包括114个透镜，一半为非球面，一半为球面。为了进行清晰的光谱测量，光学元件需要0.12至0.5nm的光谱分辨率。透镜在20℃下制造，在轨道上也要保持同样的温度。其由氟化钙和二氧化硅制成，这保证了高精度，但在生产中会出现另一个挑战。氟化钙的特征尤其是其从紫外到红外范围的宽透射光谱，但也包括其相当软的稠度。经过深入研究和开发工作，asphericon成功使用氟化钙生产出了透镜，其可以抛光到5埃的粗糙度。

哨兵-4的光学元件一览；

开发和生产能够承受太空中极端条件的透镜
使用复杂材料（如CaF2）的密集开发工作和复杂测试程序
直径为50mm至80mm的非球面和球面透镜，光谱分辨率为0.12至0.5nm，抛光粗糙度值为5埃

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