BLAST-TNG 的球载衍射极限亚毫米望远镜平台的设计与表征

下一代球载大口径亚毫米望远镜（BLAST-TNG）是一项亚毫米巡天实验，计划于 2018-2019 季从南极洲麦克默多站进行为期 28 天的长航时气球（LDB）飞行。BLAST-TNG 将探测亚毫米偏振星际尘埃发射，示踪银河系分子云中的磁场。BLAST-TNG 将是首个具有探测 $\sim$0.1 秒差距尺度特征的灵敏度与分辨率的偏振计，这些特征对理解星际介质中结构的起源至关重要。凭借在 250、350 和 500 $\mu$m（1200、857 和 600 GHz）工作的三个探测器阵列，BLAST-TNG 将在各波段分别获得 30、41 和 59 角秒的衍射极限分辨率。为实现其科学目标所需的亚毫米分辨率，BLAST-TNG 望远镜采用 2.5 m 口径碳纤维复合材料主镜，是球载平台上飞行的最大镜面之一。如此大口径望远镜在球载平台上的成功性能表现需要刚性好、重量轻的光学元件与安装结构。通过对望远镜光学元件及安装结构上的热与机械应力进行光学计量与有限元建模相结合，我们期望在所有波段达到衍射极限分辨率。我们预期由望远镜机架变形引起的指向误差可忽略不计。我们建立了遮阳板、吊舱与光学元件的详细热模型，以优化观测策略并提升飞行期间望远镜的稳定性。我们给出望远镜及其平台的飞行前表征。