空間太陽觀測(cè)入射窗組件熱分析與試驗(yàn)驗(yàn)證

王晨潔，陶文銓，楊文剛，馬奕新，秦德金，李福

（1 西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710049）

（2 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所空天技術(shù)部，西安 710119）

0 引言

作為空間天文的先驅(qū)，空間太陽探測(cè)在空間天文學(xué)科中扮演重要角色。一方面，空間太陽探測(cè)具有廣義的天體物理意義，許多空間天文的探測(cè)技術(shù)，首先是在對(duì)太陽的空間探測(cè)中得到試驗(yàn)驗(yàn)證。另一方面，太陽活動(dòng)與人類生活密切相關(guān)。太陽爆發(fā)會(huì)嚴(yán)重影響地球近地空間環(huán)境，損害衛(wèi)星及無線通信，甚至威脅空間宇航員的人身安全，最新研究表明，太陽與地球之間的相互作用會(huì)直接影響地球氣候的變化，因此對(duì)太陽活動(dòng)進(jìn)行深入研究繼而進(jìn)行監(jiān)控、預(yù)測(cè)也就更加重要［1］。

與地基太陽觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡相比，空間太陽觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡在進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)，徹底擺脫了大氣影響，背景噪聲的降低極大地提高了觀測(cè)分辨率，但由于其工作模式為對(duì)日定向長期工作，光學(xué)窗口直接暴露于空間，它的外面是復(fù)雜的空間環(huán)境，在軌道運(yùn)行期間將受到交變的空間太陽輻射、地球紅外輻射、地球陽光反照、空間環(huán)境污染等各種影響［2］。

日本Hinode 衛(wèi)星上的太陽觀測(cè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡采用格里高利光學(xué)系統(tǒng)，為了克服光學(xué)窗口太陽直射的挑戰(zhàn)，該望遠(yuǎn)鏡的主鏡和次鏡之間設(shè)計(jì)了一個(gè)排熱鏡，它可以通過專門的側(cè)窗將88%的入射太陽光反射到冷黑空間，從而使到達(dá)次鏡的太陽熱流大大減少［3］。……