Konzept für ein Dreispiegelobjektiv zur Fernerkundung

Im März 2016 ist mit der ESA-Raumsonde ExoMars Trace Gas Orbiter die an der Universität Bern entwickelte Kamera CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) gestartet, die hochaufgelöste, farbige Bilder der Marsoberfläche liefert. Jetzt wird ein Nachfolgesystem konzipiert, das eine höhere Auflösung und gleichzeitig ein größeres Gesichtsfeld aufweist. Dazu wird bei einer ähnlichen Brennweite von knapp 1 m die Öffnung von 135 mm auf 200 mm Durchmesser erhöht, und das Objektfeld hat nun eine Diagonale von 5° statt 1.6°. Die Leistungssteigerung wird ermöglicht durch größere Systemabmessungen und kompliziertere Formen der Spiegelflächen. Die Optik besteht weiterhin aus drei außeraxial verwendeten Spiegeln, die einen Strahlengang ohne Pupillenabschattungen erlauben. Als reines Spiegelsystem ist die Optik farbfehlerfrei und soll in einem großen Spektralbereich von 400 nm bis 2000 nm eingesetzt werden. Auch bei kurzen Wellenlängen ist das System fast beugungsbegrenzt gut. Proportional zur Wellenlänge wachsen die beugungsbedingten Unschärfen an. Passend dazu werden für die Infrarotsensoren größere Pixel als im sichtbaren Spektralbereich vorgesehen. Neben dem Aufbau des Systems werden die Abbildungsleistung sowie Überlegungen zum Streulichtverhalten und zu den zulässigen Toleranzen präsentiert. Ein Ausblick stellt mögliche Sensorkonfigurationen für mehrere Spektralbereiche und Anwendungsszenarien vor, die eine Kompensation von Bewegungsunschärfen ermöglichen. 38 uptvortrag: Additive Fertigung und Materialbearbeitung Henning Rehn D O N N E R S T A G Hauptvortrag: Optikdesign 0 Kaffeepause