MATS 卫星宽视场离轴望远镜的飞行模型表征

我们展示了中间层气辉/气溶胶层析光谱（MATS）卫星的光学表征、校准和性能测试，该卫星首次在卫星上应用了无线性像散的共焦离轴反射光学设计。采用蒙特卡洛方法和单元素扰动研究了望远镜的机械公差。灵敏度分析结果表明，三级镜的倾斜误差和二级镜的表面 RMS 误差主要降低光学性能。根据蒙特卡洛模拟，离轴、间距和倾斜的公差极限分别计算为 ±0.5 mm、±1 mm 和 ±0.15°。我们使用卫星的飞行模型进行了表征测量和光学测试。为多通道相对指向、总光学系统吞吐量和各通道畸变进行了表征以供最终用户使用。通过测量调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF）评估了光学性能。最终的 MTF 性能在紫外通道（304.5 nm）20 lp/mm 处为 0.25 MTF，在红外通道 10 lp/mm 处为 0.25 - 0.54 MTF。该系统 PSF 测量的显著事实是在宽视场（5.67° × 0.91°）内未检测到明显的线性像散。综上所述，该设计方法在具有卫星级光学性能的宽视场观测中展现出巨大优势。