Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm payload quang - điện tử

Nhằm mục tiêu tiếp cận công nghệ chế tạo vệ tinh, Chương trình KHCN vũ trụ giai đoạn 2012-2015 đã phê duyệt đề tài"Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm payload quang-điện tử chụp ảnh toàn sắc và ảnh đa phổ cho vệ tinh nhỏ quan sát trái đất", mã số VT/CN-01/14-15 do PGS.TS. Phan Tiến Dũng, Viện Khoa học vật liệu làm chủ nhiệm.

Mục tiêu của đề tài là thiết kế chế tạo 01 mẫu thử nghiệm payload quang điện tử chụp ảnh có độ phân giải 25m cho kênh toàn sắc và 100m cho các kênh đa phổ ở khoảng cách tương đương 600km (tương đương độ phân giải góc 7.6''); định hướng nghiên cứu phát triển, chế tạo trong nước các payload quang điện tử độ phân giải cao, ứng dụng cho viễn thám và các mục tiêu khác; đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu, thiết kế và phát triển các payload quang điện tử cho vệ tinh nhỏ.

Về khoa học, đề tài đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công một mô hình payload quang điện tử đạt độ phân giải góc từ 1'' đến 1.5'' (cao hơn so với mức đăng ký là 7.6'').

Trên cơ sở thiết kế hệ thống và tích hợp những modun chức năng (ống kính quang học, camera, phin lọc, cơ khí chính xác, điều khiển kỹ thuật số...), đề tài đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo đối với từng nhiệm vụ nghiên cứu chuyên sâu như: thiết kế hệ ống kính, nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ gia công quang học có bề mặt phi cầu, nghiên cứu, thiết kế và xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các phin lọc đa phổ tiêu chuẩn cho chụp ảnh vũ trụ, thiết kế chế tạo kiến trúc điều khiển quá trình chụp ảnh tĩnh các đối tượng ở cự ly xa (trên 2km) cho các ống kính payload có tiêu cự và khẩu độ lớn, thiết kế chế tạo và lắp ráp hệ thống payload, giá đỡ 2D và tủ điều khiển.

Về ứng dụng, đề tài dự kiến sẽ đưa sản phẩm vào ứng dụng trong các lĩnh vực quan sát thiên văn, quan sát biển, biên giới…

Đóng góp mới của đề tài:Lần đầu tiên ở Việt Nam đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công một mô hình payload quang điện tử đạt độ phân giải góc từ 1'' đến 1.5'', góp phần tiến tới mục tiêu tự chủ thiết kế, chế tạo vệ tinh nhỏ và vừa theo Chiến lược phát triển Công nghệ vũ trụ.

Các sản phẩm chính của đề tài gồm:

• Hệ thống payload quang điện tử, gồm 3 phần: payload quang điện tử, giá đỡ xoay 2D và tủ điều khiển. 
• Tập bản vẽ thiết kế lắp ráp và chi tiết cho các cụm chức năng payload quang điện tử: Hệ ống kính quang học; Hệ cơ khí chính xác gá payload; Phin lọc giao thoa; Card điều khiển payload CCD và giá đỡ; Hệ thống giá đỡ xoay 2D và tủ điều khiển.
• Tập quy trình công nghệ chế tạo cho các cụm chức năng: Gương phi cầu; Phin lọc đa phổ; Lắp ráp căn chỉnh và đo đạc độ phân giải ống kính.

Hệ thống payload quang điện tử và tủ điều khiển

Đề tài đã công bố 03 bài báo, trong đó 02 bài đăng trong Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ Vũ Trụ 2015, 01 bài đăng trong Báo cáo tuyển tập Chương trình KHCN vũ trụ 2012-2015,  và hỗ trợ đào tạo 02 nghiên cứu sinh.

Hội đồng Khoa học công nghệ cấp Quốc gia tổ chức đánh giá nghiệm thu đề tài ngày 19/10/2016,  đánh giá cao tập thể thực hiện đề tài đã chủ động, sáng tạo, trong thời gian ngắn làm chủ được thiết kế, chế tạo thành công hệ thống payload quang điện tử- bộ phận quan trọng nhất của vệ tinh. Hội đồng nghiệm thu đánh giá đề tài đạt loại Khá.

Ảnh chụp tượng Phật chùa Phật tích Tiên du Bắc Ninh cách Viện HLKHCN 25 km

Ảnh chụp với các kênh phổ nóc tòa nhà Lotte từ cự ly 2,2km

Chủ nhiệm đề tài VT/CN-01/14-15: PGS.TS.Phan Tiến Dũng