朱建炳

（兰州物理研究所 真空低温技术与物理重点实验室,兰州 730000）

1 引言

空间深空探测是以航天器、空间站或其它行星为平台,对地球以外的宇宙天体以及远离地球的空间进行探测的活动,包括进入深空的探测活动和在太空对深空进行的探测活动。由于受航天技术发展水平的制约,目前,人类深空探测活动的主要对象是月球,利用空间探测器也只能对火星、金星、木星等少数天体进行探测,更多时候则是利用各种天文卫星或空间望远镜对广袤宇宙空间进行观测。

在地面对宇宙太空进行观测,必须透过厚厚的大气层。受大气组分的影响,观测只能在几个电磁波段内进行,并且还会受到大气和尘埃粒子等因素的干扰。随着航天技术的不断发展,为空间深空探测和天文观测提供了必要的手段。人们可以通过卫星或空间望远镜收集各种宇宙辐射,对采集到的信号进行分析、研究,从而获得人类感兴趣的信息。空间深空探测的特点就是穿过地球大气层,实现对天体全电磁波段的探测。这是人类进一步了解宇宙,探索地球与生命的起源和演化,获取更多科学认识的重要手段,也有利于开发和利用空间资源,服务于人类社会的可持续发展。

2 对低温制冷技术的要求

2.1 制冷温度

众所周知,宇宙是个高真空、极低温（约为3K）的环境。要对处于深冷宇宙空间天体物质进行观测,提高探测器的灵敏度和整个系统的热稳定性,要求接收此信息的空间望远镜和仪器设备必须保持极低的温度。……