Orbiting satellite with solar panels

인공위성용 미러 기판

인공위성은 현대 사회의 눈이자 도구입니다. 지구의 기후 모니터링부터 먼 행성 탐사에 이르기까지 중요한 데이터를 정확하게 제공합니다. 그러나 우주의 혹독한 환경에서 이러한 정밀도를 달성하는 것은 엔지니어링의 가장 큰 과제 중 하나입니다. 궤도에서는 온도가 -150°C에서 +150°C까지 변동할 수 있고, 발사 중 기계적 부하가 극심하며, 일단 배치되면 조정할 여지가 없습니다. 위성에 탑재된 광학 기기는 일정한 열 주기, 진공 조건 및 방사선 노출에도 불구하고 수년 동안 완벽하게 정렬된 상태를 유지해야 합니다. 성공을 위해 설계자는 치수 안정성, 광학 품질 및 비행 유산을 결합한 소재에 의존합니다.

위성 설계의 과제 이해

열 안정성

궤도의 온도 변화는 기존 재료를 왜곡시킬 수 있습니다. 미크론의 팽창 또는 수축도 초점 이탈, 이미지 흐림 또는 기기 정렬 불량을 유발할 수 있습니다.

광학 정밀도

고해상도 이미저와 망원경은 형상을 매우 정밀하게 보존할 수 있는 매우 안정적인 소재를 필요로 합니다. 궤도에 진입한 후 미러는 임무 수행을 보장하기 위해 정확한 곡률을 유지해야 합니다.

경량 및 견고성

우주로 발사된 모든 킬로그램이 중요합니다. 구성품은 가벼우면서도 단단하고 재료 품질이 균일해야 하며, 발사 후에도 견딜 수 있고 작동 중 정밀도를 유지할 수 있어야 합니다.

방사선 및 수명

위성은 수년 동안 우주 방사선과 하전 입자에 노출됩니다. 소재는 방사선 손상을 견디고 긴 임무 기간 동안 성능을 유지해야 합니다.

정렬 안정성

간섭계, 분광계 또는 레이저 터미널과 같은 망원경 및 기기는 안정적인 정렬에 의존합니다. 작은 변화로도 광학 경로가 손상되고 데이터 품질이 저하될 수 있습니다.

정밀도가 가장 중요한 곳: 위성 응용 분야

Pleiades Satellite ESA

지구 관측 및 기상학

지형 매핑에서 기상 패턴 모니터링에 이르기까지 지구 관측 위성은 매우 안정적인 광학 시스템에 의존합니다. SPOT, PLEIADES, CARTOSAT, KOMPSAT, GOES 및 METEOSAT과 같은 미션은 안정적인 미러 기판을 사용하여 수십 년 동안 선명하고 반복 가능한 이미지를 제공합니다.
Cheops Satellite ESA

천문학 및 우주 과학

Hubble, CHANDRA, COROT 및 CHEOPS와 같은 우주 망원경 및 천문대에서 광학 정렬 및 형상 안정성을 유지하는 것은 원거리 빛을 정확하게 포착하는 데 필수적입니다.
Artemis satellite ESA

레이저 통신 및 기술 시연자

ARTEMIS의 SILEX와 같은 레이저 기반 데이터 링크 및 실험 페이로드는 신뢰할 수 있는 빔 포인팅 및 간섭 측정을 위해 열 불변 광학 벤치에 의존합니다.
Soho Satellite ESA

태양 및 행성 과학

Solar Orbiter, SOHO 및 Mars Reconnaissance Orbiter와 같은 태양 또는 다른 행성을 연구하는 임무는 극심한 열 구배에 직면합니다. 팽창률이 거의 0에 가까운 소재만이 지속적인 정밀도를 보장합니다. 지구 저궤도에서 심우주 임무에 이르기까지 SCHOTT의 소재는 전 세계 100개 이상의 위성을 비행했습니다.

위성 설계자와의 파트너십

SCHOTT는 단순히 소재만 공급하는 것이 아니라 엔지니어와 협력하여 가장 까다로운 사양을 충족하는 광학 및 구조 부품을 설계합니다. 당사의 지원은 소재 선택 및 가공에서 경량화, 고정밀 연삭 및 계측에 이르기까지 다양합니다.
에미레이트 항공은 ESA, NASA, CNES, ISRO, JAXA 등 주요 기관 및 시스템 통합업체와 협력하여 수십 년간의 임무에서 입증된 비행 솔루션을 구축했습니다.

당사의 사명: 궤도에서 정밀성, 신뢰성 및 안정성을 보장하는 소재로 고객의 성공을 돕습니다.

Detailed view of ZERODUR composite structure

ZERODUR:® 우주에서 안정적인 광학 장치 구현

선형 열팽창의 평균 계수

ZERODUR® 글라스세라믹은 다음과 같이 6가지 팽창 등급에서 0°C - 50°C의 온도 범위에서 선형 열팽창의 평균 계수(CTE)를 제공합니다.

 

CTE (0°C; 50°C) 사양 공차
팽창 등급 2 0 ± 0.100ppm/K
팽창 등급 1 0 ± 0.050ppm/K
팽창 등급 0 0 ± 0.020ppm/K
팽창 등급 0 특수 0 ± 0.010ppm/K
팽창 등급 0 익스트림 0 ± 0.007ppm/K
적용 온도 프로파일에 최적화된 CTE
ZERODUR® 테일러드 0 ± 0.020 ppm/K (요청 시 ± 0.010 ppm/K)
 

 

열 팽창이 옵션이 아닌 경우 ZERODUR®가 적합합니다. 거의 0에 가까운 열팽창 계수(CTE), 탁월한 균질성 및 방사선 저항성을 갖춘 이 제품은 우주 광학 분야의 기준 소재입니다.

 

설계 과제 ZERODUR® 솔루션
열 왜곡 제로에 가까운 CTE는 온도 변화에도 형태를 유지합니다.
정렬 드리프트 치수 안정성으로 장기간 광학 정밀도 보장
표면 품질 나노미터 수준의 표면에 대한 탁월한 연마성
무게 제약 조건 맞춤형 경량 구성으로 사용 가능
가혹한 환경 입증된 방사선 및 진공 안정성
 

 

ZERODUR® 제품 페이지에서 소재 특성에 대해 자세히 알아보십시오→


자주 묻는 질문(FAQ)

위성 미러에는 어떤 재료가 사용됩니까?

위성 미러는 거의 0에 가까운 열 팽창과 높은 광학 품질을 위해 ZERODUR®와 같은 글라스세라믹을 사용하는 경우가 많습니다.
 

우주에서 열 안정성이 중요한 이유는 무엇입니까?

궤도에서 온도 변화로 인해 일반 물질이 팽창 또는 수축하여 광학 장치가 왜곡되고 기기가 잘못 정렬될 수 있습니다. 열적으로 안정적인 소재가 이를 방지합니다.
 

ZERODUR®가 인공위성에 적합한 이유는 무엇입니까?

초저 CTE, 방사선 저항성 및 장거리 비행 기술로 인해 우주의 고정밀 광학 시스템에 이상적입니다

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Man in glasses in business office on phone while working on laptop_605x350.jpg
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