Sentinel-4的光学系统
参考项目
复杂的材料，卓越的精度。
作为欧盟和欧空局联合项目哥白尼计划的一部分，哨兵4号卫星任务包括对欧洲和北非进行全面监测，以收集有关大气成分的高精度实时数据。该卫星计划于2022年发射，配备了两个高分辨率光谱仪，由艾斯飞睿产生光学器件。
关于哨兵4号卫星
目前正在计划六次哨兵任务，每次任务至少持续七年，以便尽可能全面地观察地球。例如，哨兵1号卫星可以拍摄陆地洪水或海上石油泄漏的照片，并于2014年发射。而哨兵4号的任务是监测大气并测量空气污染水平。与其他独立卫星“哨兵”任务不同，“哨兵4号”和“哨兵5号”是在其他卫星上发射的测量仪器。就哨兵4号而言，这将是气象卫星第三代探空器（MTG-S）卫星。
两台哨兵4号的光谱仪将覆盖从紫外、可见光到近红外的整个光谱范围，并提供温室气体、氮氧化物、空气质量、臭氧、颗粒物和太阳辐射的测量。扫描是在大约36000公里的高空进行的。
参数和目的
- 45 个合同商，包括 Jena-Optronik 和艾斯飞睿
- 项目开始日期: 2022 (光谱仪1号), 2027 (光谱仪2号)
- 了解气候变化
- 预防自然灾害和确保公民安全
图1 Sentinel-4-Satellit，飞行时间8年，卫星高度36,000 k | © ESA - P.Carril
图2 Sentinel-4任务的目标 | © Airbus Defence Space
项目实现
为了能够从如此长的距离进行测量，测量仪器和相关的光学部件必须非常精确。当Jena Optronic公司设计哨兵4号上光谱仪的光学系统时，艾斯飞睿负责透镜的生产。欧洲航空局的订单包括114个半球面半非球面透镜。为了进行清晰的光谱测量，光学器件需要0.12至0.5nm的光谱分辨率。这些镜片是在20°C的温度下制造的，在轨道上保持相同的温度。它们由氟化钙和二氧化硅制成，精度很高，但在生产中面临另一个挑战。氟化钙的特征尤其在于其从紫外到红外范围的宽透射光谱，但也在于其相当柔软的稠度。经过深入的研发工作，艾斯飞睿成功地用氟化钙生产出了可以抛光到5埃粗糙度的透镜。
哨兵4号的光学系统概览：
- 开发和生产能够承受太空极端条件的镜片
- 密集的开发工作和复杂的测试程序，使用复杂的材料（如CaF2）
- 直径为50毫米至80毫米的非球面和球面透镜，光谱分辨率为0.12至0.5纳米，埃抛光粗糙度值为5Å
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