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Optical metrology terminal for satellite-to-satellite laser ranging

Mandel, Oliver und Chwalla, Michael und Schuldt, Thilo und Krauser, Jasper und Weise, Dennis und Braxmaier, Claus (2018) Optical metrology terminal for satellite-to-satellite laser ranging. In: Proceedings of the international conference on space optics. International Conference on Space Optics, 2018-10-09 - 2018-10-12, Chania, Griechenland. doi: 10.1117/12.2536072.

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Kurzfassung

Interferometric laser ranging is an enabling technology for high-precision satellite-to-satellite tracking within the context of earth observation, gravitational wave detection, or formation flying. In orbit, the measurement system is affected by environmental influences, particularly satellite attitude jitter and temperature fluctuations, demanding an instrument design, which has a high level of thermal stability and is insensitive to rotations around the satellite's center of mass. Different design approaches for a heterodyne dynamic laser ranging instrument have been combined to a new improved design concept that involves the inherent beam tracking capabilities of a retroreflector into a mono-axial configuration with nanometer accuracy. In order to facilitate the accommodation onboard a future satellite mission, the design allows for a continuously adjustable flexible phase center position. To cover large inter-spacecraft distances, the instrument design comprises an active transponder system, featuring a two-dimensional beam steering mechanism to align a local, strong laser to the (weak) input beam without affecting the measurement path. To this end, a dynamic laser ranging instrument is presented, which has compact dimensions and is fully integrated on a single Zerodur baseplate. The instrument performance will be evaluated in a dedicated test setup providing a flat-top beam simulating the laser beam received from a distant spacecraft, including a beam steering subsystem, which allows for monitoring of pathlength variations when the angle of incidence at the optical instrument is changing.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/122208/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Optical metrology terminal for satellite-to-satellite laser ranging
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mandel, OliverAirbus DSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chwalla, MichaelAstrium GmbH - SatellitesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schuldt, ThiloDLR-RY, BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krauser, JasperAirbus Defence and Space GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weise, DennisAirbus DS GmbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Braxmaier, Clausclaus.braxmaier (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:Proceedings of the international conference on space optics
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1117/12.2536072
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Satellite-to-Satellite tracking, laser interferometry, metrology, retroreflector, tilt-to-piston coupling, beam steering, differential wavefront sensing
Veranstaltungstitel:International Conference on Space Optics
Veranstaltungsort:Chania, Griechenland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 Oktober 2018
Veranstaltungsende:12 Oktober 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Systems Engineering Optische Systeme (alt)
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Systems Enabling Technologies
Hinterlegt von: Hüls, Simone
Hinterlegt am:24 Okt 2018 11:17
Letzte Änderung:10 Jun 2024 12:47

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