O telescópio espacial de baixa temperatura foi desenvolvido em ambiente de laboratório à temperatura e pressão ambiente, mas é utilizado em um ambiente de baixa temperatura profunda de 90 K. A grande diferença entre os ambientes de desenvolvimento e aplicação faz com que os parâmetros geométricos dos componentes ópticos e as dimensões da estrutura de suporte sejam dois conjuntos diferentes de parâmetros em ambientes laboratoriais e de baixa temperatura. Um telescópio com boa qualidade de imagem em baixa temperatura apresenta, em ambiente laboratorial, um sistema com grandes aberrações. Para avaliar quantitativamente a qualidade da imagem durante o funcionamento do telescópio em baixa temperatura, foi realizada uma simulação estrutural termo-óptica do desempenho do telescópio em baixa temperatura, e foi projetado um método de teste do erro de frente de onda do telescópio a 90 K. Primeiro, a temperatura operacional do telescópio, de 90 K, foi alcançada em um sistema de simulação em vácuo por meio de um resfriamento duplo utilizando um dissipador térmico de nitrogênio líquido e um refrigerador, e o teste do frente de onda do telescópio foi realizado utilizando medição interferométrica com feixe de luz colimada expandida. Em seguida, foram analisadas as fontes de erro do sistema de teste e realizada a calibração para corrigir os resultados do teste. Por fim, foi realizada a análise comparativa da conformidade entre os valores medidos do frente de onda em baixa temperatura e a simulação do modelo, bem como a forma do erro do frente de onda e a relação correspondente com o design estrutural. Os resultados experimentais indicam que o projeto e a simulação do telescópio são precisos, que o método de teste do frente de onda a 90 K é razoável e viável, a precisão da simulação é melhor que 20 nm, a precisão do teste do frente de onda é melhor que 9 nm, e os resultados do teste podem ser usados para aprimorar o design do sistema opto-mecânico do telescópio espacial.

telescópio espacial;design e simulação;frente de onda baixa temperatura;medição interferométrica