嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪现场性能检测实验

　　0　引言

　　探月工程是继载人航天工程之后我国航天领域又一重大项目,我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《中国的航天》白皮书也明确提出开展以月球探测为主的深空探测研究.今年我国首颗月球探测卫星—嫦娥一号卫星圆满完成绕月探测任务,为我国深空探测领域迈出了里程碑的第一步.嫦娥一号卫星载荷之一———干涉成像光谱仪主要任务是获取月球矿物的光谱信息并进而获得全球分布信息,从而与Χ/γ谱仪一起完成首次月球探测的四大科学和应用目标之一———分析月球表面有用元素及物质类型的含量与分布[1-2].

　　嫦娥一号卫星有效载荷光学成像探测系统由实现两个科学目标的仪器———CCD立体相机和干涉成像光谱仪组成,两台仪器除共用二次电源和下位机之外,其它部分均相互独立.光学成像探测系统正样产品于2006年2月15日交付给中科院探月工程应用系统总体部后到发射间有一年多的时间间隔,为了保证干涉成像光谱仪功能及性能指标的可靠性,为了确保绕月探测成功,在进行室内摸底实验的基础上,在5院卫星联调大厅进行两次光学系统参数及主要指标的复检.本文主要介绍干涉成像光谱仪卫星现场性能检测实验.

　　1　检测内容、必要性及判据

　　从最能反映干涉成像光谱仪状态的参数出发,考虑到现场检验条件及环境可行性,对干涉成像光谱仪进行焦距检测、MTF检测、光谱定标检测和光谱辐射度定标检测。

　　1.1　焦距检测

　　1.1.1　检测的必要性

　　一个光学系统最能反映其状态变化的参数是焦距,若焦距正常,可以判知该光学系统光机部件基本正常.

　　1.1.2检测合格性判据

　　以研制任务书为依据,合格性判据为

　　1.2　MTF检测

　　1.2.1　检测的必要性

　　干涉成像光谱仪干涉图像质量的最重要检测指标之一是整机MTF,通过对MTF的检测还可以检查干涉成像光谱仪焦面位置和光学系统焦面的配准情况.

　　1.2.2　检测合格性判据

　　以研制任务书为依据,合格性判据为

　　MTF(系统)≥0.2 (3)

　　1.3　光谱定标检测

　　1.3.1　检测的必要性

　　对成像光谱仪而言,除图像质量外,还有一项主要指标———光谱分辨率及谱线位置,通过对它的检测可以判断干涉仪的状态是否正常以及剪切量的变化.

　　1.3.2　检测合格性判据

　　采用λ=632.8 nm及λ=543.5 nm两种波长的气体激光器检测光谱分辨率及谱线位置.依据研制任务书要求,以允差10%作为合格性判据.