Para atender à crescente demanda por um aumento no diâmetro dos telescópios ópticos e infravermelhos e reduzir a potência do acionamento, foi aplicado um projeto leve utilizando materiais compósitos de fibra de carbono na estrutura treliçada da câmara principal do espelho do telescópio. A laminação da unidade de estrutura treliçada de fibra de carbono da câmara principal do espelho foi otimizada, utilizando um algoritmo evolutivo para selecionar o melhor esquema de laminação. A modelagem da unidade de estrutura treliçada da câmara principal do telescópio foi realizada, e a análise de sensibilidade e o algoritmo evolutivo foram usados para selecionar a melhor solução de laminação; três esquemas típicos adicionais foram projetados para comparação. Foi realizada análise estática e testes de carga nas barras da treliça, bem como análise modal e testes de vibração na unidade piramidal triangular composta por seis barras montadas. A comparação entre a análise por elementos finitos e os resultados experimentais mostrou que o esquema de laminação ótimo é [±45°/90°/0°/90°/0°]s. A análise por elementos finitos obteve uma rigidez axial equivalente para a unidade da barra da treliça de 8,306×10^6 N/m, enquanto a medida experimental foi de 7,463×10^6 N/m; a rigidez radial equivalente obtida pela análise por elementos finitos foi de 3.968,3 N/m, sendo que a medida experimental foi de 3.344,5 N/m. A análise modal da unidade piramidal de seis barras revelou uma frequência fundamental de 93,699 Hz, e o teste de vibração mediu 84,683 Hz. A massa das barras da treliça feitas com material compósito reduziu 77,6% em comparação com barras de aço de mesmo tamanho, apresentando desempenho estático e dinâmico superior às barras de aço de mesma massa. Os resultados da análise por elementos finitos e dos experimentos para o esquema de laminação ótimo indicam que suas propriedades estáticas e dinâmicas são superiores às das outras soluções.

Telescópio óptico; unidade de estrutura treliçada da câmara principal; materiais compósitos de fibra de carbono; algoritmo evolutivo; projeto otimizado