FY-3D卫星高光谱温室气体监测仪热控设计及在轨验证

申春梅，于峰，刘文凯

（1.北京空间机电研究所，北京100094； 2.先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京100094）

高光谱温室气体监测仪（简称监测仪）是中国新型极轨风云三号D（FY-3D）气象卫星针对当前全球气候变化问题装载的新型高光谱观测载荷，是中国第1个专门针对温室气体遥感探测的载荷。其主要功能是对全球主要温室气体CO2、CH4及CO等的浓度进行高精度监测，用于全球温室气体排放、温室气体源和汇分析、温室气体与气候变化等一系列科学问题的研究。其为后续业务运行积累基础，对于提升中国在气候变化问题中的话语权具有重要意义。

监测仪装载于FY-3D卫星舱外，在轨直接暴露于恶劣的空间热环境，会受到轨道外热流（太阳直射、地球红外、地球返照）及冷黑空间背景的交替加热和冷却，所处温度环境非常恶劣［1-2］。而为实现在轨温室气体特征吸收光谱探测及星上定标等功能，监测仪在较小尺寸空间内布置有二维指向镜光机组件、干涉仪光机组件、前光学镜头、分色汇聚光学镜头等8个镜头组件，以及激光信号处理器、红外信息处理器、探测器组件、探测器半导体制冷控制器等12台电子设备。其中，二维指向镜光机组件及干涉仪光机组件上都有转动机构，还配有驱动电机。因此，在恶劣的空间热环境下，监测仪在较小尺寸空间内数量众多的光学镜头组件与数量众多的内热源交叉并存。

监测仪光学系统是在地面室温条件下装调，为保证在轨成像性能，光学镜头组件在轨温度必须控制在室温水平，而且干涉仪关键件因稳定性要求较高，其在轨温度要求比其他光学镜头更加严苛。……