Dispositivo de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos, y vehículo espacial que comprende dicho dispositivo.

Un dispositivo (20) de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos (16),

que puede cooperar con radiaciónelectromagnética incidente (X1, X2), incluyendo el dispositivo de blindaje:

- al menos un filtro (24, 26) proporcionado para interactuar con dicha radiación electromagnética incidente(X1, X2), para filtrar de forma selectiva dicha radiación; y

- una estructura (22) de soporte que soporta el filtro (24, 26);

caracterizado porque:

- dicho dispositivo de blindaje comprende al menos dos filtros,

- la estructura (22) de soporte es una estructura inflable tubular, que puede conseguir una configuraciónoperativa en espera, en la que está plegada sustancialmente sobre sí misma, y una configuraciónoperativa activa, en la que se extiende en torno a un eje (ZZ) de extensión longitudinal y en esencia estácompletamente desplegada,

- cada filtro (24, 26) es un filtro de placa rígida colocado de forma transversal con respecto a dicho eje(ZZ) de extensión longitudinal cuando la estructura de soporte alcanza su configuración operativa activa,comprendiendo cada filtro de placa rígida una porción (32) de paso a través y una porción (30) deblindaje, estando dispuestos dichos al menos dos filtros de una forma alineada y mutuamente separada,según distancias predefinidas a lo largo de dicho eje (ZZ) de extensión longitudinal, cuando la estructura(22) de soporte alcanza su configuración operativa activa.

Dispositivo de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos, y vehículo espacial que comprende dicho dispositivo La presente invención versa acerca de un dispositivo de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos, en particular acerca de telescopios espaciales y, más en particular, versa acerca de un dispositivo de blindaje, como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

En el campo técnico de aplicaciones espaciales, existe una necesidad urgente de blindar de forma selectiva aparatos ópticos y/o electrónicos contra la radiación electromagnética no deseada, en las que estos aparatos son portados a bordo de satélites o, en general, a bordo de vehículos espaciales.

Por ejemplo, en el campo particular de los telescopios espaciales, durante misiones de observación de objetivos científicos, se utilizan cada vez más telescopios enormes, denominados “telescopios grandes”, que están proporcionados a bordo de satélites. El desarrollo más reciente de telescopios ópticos a bordo de satélites prevé, en particular, una arquitectura basada en dos o más satélites que operan en una formación. Los telescopios de este tipo comprenden, en general, un primer satélite, denominado “vehículo espacial espejo”, y un segundo satélite, denominado “vehículo espacial detector”. El vehículo espacial espejo aloja dispositivos de enfoque y tiene que apuntar estos dispositivos hacia objetivos científicos que van a ser observados, mientras que el vehículo espacial detector porta el detector, en el que se enfocan las imágenes, que entonces tienen que ser procesadas, almacenadas y/o transmitidas a estaciones terrestres.

Para garantizar una operación adecuada de tales telescopios, es necesario proporcionar un dispositivo de blindaje, para blindar el detector del vehículo espacial detector contra la radiación electromagnética incidente, que tiene una longitud de onda que es característica de fuentes a las que está alineada la óptica del vehículo espacial espejo, pero que se originan en las fuentes, que no están alineadas con la óptica.

Los dispositivos de blindaje de la técnica conocida conciben el uso de deflectores cilíndricos grandes, denominados “deflectores de blindaje” o “colimadores”, que están dispuestos a bordo del vehículo espacial detector, en torno al detector.

Sin embargo, tales dispositivos de blindaje tienen algunos inconvenientes.

Los deflectores cilíndricos mencionados anteriormente son, de hecho, estructuras monolíticas grandes que incluyen, por ejemplo, un núcleo fabricado de aleación de aluminio y una cubierta fabricada de material compuesto de fibra de carbono, que se caracterizan por una masa elevada y un volumen considerable. Esto es muy importante en el caso de aplicaciones espaciales, en las que un aumento de la masa con respecto a la carga útil provoca un aumento enorme de los costes y, cuando procede, el volumen de la carga útil en el lanzamiento representa, en general, un parámetro crítico.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos, que pueda eliminar los inconvenientes a los que se ha hecho referencia anteriormente, relacionados con la técnica conocida.

Se consiguen estos y otros objetos utilizando un dispositivo de blindaje como se define y se caracteriza en la reivindicación 1 adjunta, en su forma más general, y en las reivindicaciones dependientes, en algunas realizaciones particulares de las mismas.

Otro objeto de la presente invención es un vehículo espacial según la reivindicación 11 y 12, en una realización particular.

La invención se comprenderá más claramente en la siguiente descripción detallada, de algunas de sus realizaciones, que se proporcionan como ejemplos no limitantes, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un telescopio espacial que consiste en dos vehículos espaciales que orbitan en una formación, comprendiendo el telescopio un dispositivo de blindaje según una realización preferente actualmente de la presente invención;

- la fig. 2 muestra una vista en perspectiva de uno de dos vehículos espaciales de la fig. 1, que incluye el dispositivo de blindaje mostrado en la fig. 1, en una primera configuración operativa,

- la fig. 3 muestra una vista en perspectiva de un vehículo espacial mostrado en la fig. 2, en la que se muestra el dispositivo de blindaje en una segunda configuración operativa,

- la fig. 4 muestra una vista en perspectiva del vehículo espacial mostrado en la fig. 2, en la que se muestra el dispositivo de blindaje en una tercera configuración operativa,

- la fig. 5 muestra una vista en perspectiva de un componente del dispositivo de blindaje de la fig. 1, en la que se muestra de forma esquemática la estructura de este componente,

- la fig. 6 muestra una vista en perspectiva, en la que se muestra un componente del dispositivo de blindaje de la fig. 1 con más detalle, siendo visible este componente en la fig. 2; y

- la fig. 7 muestra una sección transversal, en la que se muestra de forma esquemática el telescopio de la fig. 1 y se ilustra de forma esquemática la operación del dispositivo de blindaje de la fig. 1.

En los dibujos, se indican los mismos elementos, o similares, por medio de las mismas referencias numéricas.

Con referencia a la fig. 1, 10 indica, en general, un telescopio espacial, en este ejemplo, un telescopio para observar fuentes de rayos X, incluyendo un par de vehículos espaciales, que pueden operar en una formación. Más en particular, el par 10 de vehículos espaciales comprende, respectivamente, un vehículo espacial espejo 12 o MSC y un vehículo espacial detector 14 o DSC. El MSC lleva a bordo dispositivos de enfoque y óptica de observación, tales como espejos especiales u otros tipos de óptica, que son denominados “espejos” en lo que sigue, y los orienta hacia los objetivos científicos que van a ser observados, tales como un cuerpo celeste S1. El DSC lleva a bordo un aparato optoelectrónico 16 o detector (mostrado de forma esquemática en la fig. 6) , en el que se enfocan las imágenes, que entonces pueden ser procesadas, almacenadas y/o transmitidas a estaciones terrestres.

Más en particular, en el presente ejemplo, el detector 16 comprende una pluralidad de sensores optoelectrónicos (no mostrados en las figuras) , que pueden cooperar con la radiación electromagnética incidente X1, X2 (fig. 1) , es decir, radiación electromagnética que generalmente está en el campo de visión nominal del detector 16. En general, el campo de visión del detector es el ángulo sólido en el cielo visible por el detector. En el presente ejemplo, sin dispositivos de blindaje, el campo de visión nominal tiene, en particular, una forma semiesférica, es decir, es sustancialmente igual a la mitad del cielo.

Con referencia a la fig. 1, se proporciona a bordo el DSC un dispositivo 20 de blindaje según una realización preferente actualmente de la presente invención. El dispositivo 20 de blindaje tiene que blindar de forma selectiva el detector contra la radiación electromagnética incidente X1, X2, de forma que el detector 16 sea objeto de incidencia casi exclusivamente por parte de la radiación electromagnética incidente que se origina en la fuente, a la que está alineado el telescopio, es decir, la radiación deseada X1. En este ejemplo, esta radiación deseada proviene del MSC

12. En otras palabras, el dispositivo 20 de blindaje es capaz de blindar el detector 16 contra la la radiación electromagnética incidente procedente de fuentes, que son distintas con respecto a aquella a la que está apuntando el telescopio, es decir, la radiación no deseada X2. En este caso particular, en relación con un telescopio de rayos X, esta radiación no deseada comprende, por ejemplo, radiación electromagnética incidente procedente de fuentes de rayos X, tales como cuerpos celestes S2, que no son aquella a la que está apuntando el telescopio.

Con referencia a la fig. 4, el dispositivo 20 de blindaje comprende una estructura 22 de soporte, para soportar al menos un elemento o filtro 24, 26 de blindaje, que es capaz de cooperar con al menos una porción de radiación electromagnética incidente.

De forma ventajosa, la estructura 22 de soporte es una estructura extensible y, más en particular, una estructura inflable. La estructura 22 puede conseguir una configuración operativa en espera (fig. 2) , en la que está esencialmente plegada sobre sí misma, y una configuración operativa activa (fig. 4) , en la que está esencialmente completamente desplegada. En otras palabras,... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo (20) de blindaje para aparatos ópticos y/o electrónicos (16) , que puede cooperar con radiación electromagnética incidente (X1, X2) , incluyendo el dispositivo de blindaje:

-al menos un filtro (24, 26) proporcionado para interactuar con dicha radiación electromagnética incidente 5 (X1, X2) , para filtrar de forma selectiva dicha radiación; y

- una estructura (22) de soporte que soporta el filtro (24, 26) ;

caracterizado porque:

- dicho dispositivo de blindaje comprende al menos dos filtros,

- la estructura (22) de soporte es una estructura inflable tubular, que puede conseguir una configuración operativa en espera, en la que está plegada sustancialmente sobre sí misma, y una configuración operativa activa, en la que se extiende en torno a un eje (ZZ) de extensión longitudinal y en esencia está completamente desplegada,

- cada filtro (24, 26) es un filtro de placa rígida colocado de forma transversal con respecto a dicho eje (ZZ) de extensión longitudinal cuando la estructura de soporte alcanza su configuración operativa activa, comprendiendo cada filtro de placa rígida una porción (32) de paso a través y una porción (30) de blindaje, estando dispuestos dichos al menos dos filtros de una forma alineada y mutuamente separada, según distancias predefinidas a lo largo de dicho eje (ZZ) de extensión longitudinal, cuando la estructura (22) de soporte alcanza su configuración operativa activa.

2. Un dispositivo (20) de blindaje según la reivindicación 1, en el que la radiación electromagnética incidente (X1, X2) comprende radiación que tiene una frecuencia en el intervalo de frecuencias de rayos X a rayos γ.

3. Un dispositivo (20) de blindaje según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho eje de extensión longitudinal 25 coincide con el eje focal (ZZ) o el eje de alineación de dichos aparatos ópticos y/o electrónicos (16) .

4. Un dispositivo (20) de blindaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la radiación electromagnética incidente (X1, X2) puede formar ángulos de incidencia con dicho ángulo (ZZ) de extensión longitudinal, que son distintos entre sí, siendo el filtro (24, 26) tal que filtre de forma selectiva la radiación electromagnética incidente (X1, X2) , según ángulos de incidencia respectivos.

5. Un dispositivo (20) de blindaje según la reivindicación 1, en el que la porción de paso a través es una abertura (32) de paso a través, y en el que la porción (30) de blindaje se extiende en torno a dicha abertura de paso a través.

6. Un dispositivo (20) de blindaje según la reivindicación 5, en el que al menos dichas porciones (32) de paso a través de filtros tienen dimensiones transversales (R1, R2) , con respecto al eje (ZZ) de extensión longitudinal,

que se reducen con una disminución en distancia entre los filtros (24, 26) y los aparatos ópticos y/o electrónicos (16) , siendo tales las porciones (30) de blindaje de los filtros que blinden la radiación electromagnética incidente (X1, X2) que tiene ángulos de incidencia crecientes con una disminución en las dimensiones transversales (R1, R2) de las porciones de paso a través.

7. Un dispositivo (20) de blindaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la estructura (22) de soporte incluye una pluralidad de cámaras inflables (28) , que puede conseguir una extensión longitudinal, y están dispuestas de forma mutuamente contiguas en torno a dicho eje (ZZ) de extensión longitudinal.

8. Un dispositivo (20) de blindaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha estructura (22) de soporte comprende resinas poliméricas, que pueden polimerizarse cuando están expuestas a radiación 45 solar, para dar mayor rigidez a la estructura de soporte.

9. Un dispositivo (20) de blindaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye un deflector fijo (34) proporcionado en dichos aparatos ópticos y/o electrónicos (16) , o cerca de los mismos.

10. Un dispositivo (20) de blindaje según la reivindicación 9, en el que el deflector fijo (34) es un deflector rígido

tubular, que se extiende en torno a dicho eje de extensión longitudinal, extendiéndose dicho deflector fijo en el 50 interior de la estructura (22) de soporte cuando dicha estructura alcanza la configuración operativa activa.

11. Un vehículo espacial (14) que incluye un dispositivo (20) de blindaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Un vehículo espacial (14) según la reivindicación 11, en el que dicho vehículo es un satélite que incluye un telescopio espacial.