为了设计适用于空间望远镜的具有质量轻、刚度高、高面形精度特点的大尺寸反射镜, 提出了基于水平集方法的反射镜拓扑优化设计方法。首先, 在口径1 m反射镜镜体初始结构模型的基础上建立有限元模型, 基于SIGFIT采用DRESP2建立面形RMS的目标响应函数, 将镜面面形精度直接作为目标函数, 在重量约束条件下, 基于变密度算法与水平集拓扑方法分别进行优化设计, 并基于OSSmooth功能对设计结果分离阈值进行研究。通过对优化模型分离阈值进行分析, 得到最优化的输出结构模型。采用水平集方法的拓扑优化设计方法的中间密度单元格数目远小于变密度方法, 输出结构边界连接性更好。优化模型面形RMS值小于λ/50(λ=632.8 nm), 满足设计指标。

为了完成碳卫星高光谱CO2探测仪的发射前光谱定标，建立了光谱定标系统，并对定标系统设计、所采用的自动化数据采集和数据处理算法等进行了研究。根据CO2探测仪的探测原理介绍了载荷的光谱性能要求，描述了定标系统的设计与所采用的仪器设备，说明了采用自动化数据采集、旋转积分球、功率校正与暗背景校正等改进的定标方法。最后，介绍了光谱定标的数据处理方法。发射前定标结果表明: 载荷三个波段的ILS能量集中度分别大于0.80，0.81和0.78; FWHM分别为0.039 2~0.042 4 nm，0.123~0.128 nm和0.157~0.168 nm; 光谱采样率区间分别为2.12~2.95、1.97~2.27和1.92~2.26。对发射后实测太阳夫朗禾费光谱进行了评估，结果表明:中心波长偏差小于0.0013，0.058和0.065 nm。CO2探测仪整体的光谱性能指标能够达到系统设计要求。