據國內權威媒體報道，由中國航天科技集團有限公司下屬的北京某研究所研製的國內口徑最大的透射式低溫紅外遙感相機，於近日順利完成了鏡頭裝調和低溫環境測試試驗工作，即將進行最後的定焦階段。據悉作為研製難度極大的全光路冷卻天基紅外探測系統，由於其在紅外遙感性能提升上有着極其重要的意義。該0.6米大口徑透射式低溫紅外遙感相機的研製成功，同時也標誌着我國成為少數幾個能獨立研製空間紅外天文望遠鏡的國家。本文根據國內外公開資料對這一重大成果做一背景解讀。

　　在天基紅外天文望遠鏡、紅外對地觀測或軍事偵察衛星等應用中，如果探測儀器的光學系統或者視場內儀器本身元器件產生大量的熱量，將會嚴重影響探測儀器對目標的探測。要想提高紅外探測系統的探測靈敏度，就必須降低探測儀器的光學系統和視場內儀器本身元器件的輻射強度，採用紅外低溫光學系統是目前最主要的方法。目前國內外在空間探測任務中，已成功應用或正在研製中準備發射的紅外低溫光學系統，可以歸結為兩類： 1） 全光路冷卻系統，以空間紅外天文望遠鏡為代表； 2） 局部的低溫光學系統，主要以冷卻後光路為主，主要應用在對地觀測方面。我國在1999年研製出國內第一個低溫光學系統，其主要技術指標為：口徑180毫米 ， 焦距500毫米 ， 工作溫度小於等於100 K（-173℃） ， 經實際使用發現光學系統。

　　在經過製冷以後，產生的輻射亮度降低了幾個數量級，大大降低了系統內部熱輻射和探測器背景噪聲，有效提高了系統的探測能力以及光學系統信噪比。由於全光路冷卻對地紅外遙感系統的具體性能在國外一直處於高度保密階段，很少有公開資料流出，因此只能拿同樣採用全光路冷卻的天基紅外天文望遠鏡性能做一參考。據資料介紹，美國於2003年8月25日發射的“空間紅外望遠鏡”（STIRF）， 由於採用了大型紅外探測器陣列技術及最先進的低溫技術，它的靈敏度極高，不僅能觀測到超過目前任何空間光學天文望遠鏡上百萬倍遠的觀測目標，還能穿越氣團和塵埃查看恆星的誕生和死亡，讓科學家了解宇宙早期的模樣。

　　我國在天基紅外天文望遠鏡研究方面長期處於落後狀態，距今為止還沒有發射一顆空間紅外天文望遠鏡，而同期美國，歐洲，日本已總共發射約30顆天基紅外天文望遠鏡。該0.6米大口徑透射式低溫紅外遙感相機不僅大幅提高了全天候對地遙感性能，而且稍加修改就可作為空間紅外天文望遠鏡使用。據資料介紹，空間紅外天文望遠鏡也有着很強的軍事用途，美國空軍地球物理實驗室利用多顆空間紅外天文望遠鏡所獲取的空間星體幾何、光譜輻射數據，用於對軍用紅外預警衛星的幾何及輻射定標，來校正其傳感器誤差，提升其工作性能。

　　雖然當前全光路冷卻紅外探測系統主要應用在航天和對地遙感領域，但該技術也將成為我國未來機載紅外預警發展的必然趨勢。對於機載紅外預警領域，運用低溫光學技術來降低光學系統溫度，能夠有效降低背景噪聲輻射強度，使其明顯小於目標輻射強度，有利於更好的對上百甚至數百公里外的高速、隱身目標進行預警探測，這對於提高大中型預警機、戰鬥機的遠程預警探測能力，具有十分重要的應用價值，特別是配合空警XXXX等新一代預警機平台，實現實時監控敵方F-22、F-35等戰鬥機飛行軌跡，提前給殲20戰機迎擊敵軍提供了寶貴的時間。