为了满足同步辐射衍射极限环、X射线自由电子激光装置等新一代光源光束线中对高稳定机械运动机构在大角度范围内的纳弧度角度分辨需求，研制了一种X射线单色器晶体布拉格角调节装置。此装置将优化改良的偏置式曲柄滑块机构与柔性铰链结合。本文分析了平移-角度正弦的运动学关系，建立了运动机构的优化模型，并利用高精度非接触激光干涉测量方法进行了精确的角位移监测。结果表明：该装置传动性能、角度分辨率和角度稳定性基本符合模型的分析结果，且在线性传动关系范围内，角度分辨率优于31.2 nrad；在800 s时间内角度稳定性优于16 nrad。该机构的设计对晶体单色器的使用具有极大的便利性，并为实现十纳弧度量级角度稳定性关键技术攻关奠定了基础。

针对某空间天文相机对轻量化、光学效率、杂光抑制与探测能力的需求，设计Φ450 mm口径碳化硅主反射镜，镜体轻量化率超过70%；选取线膨胀系数匹配的殷钢材料，设计基于两脚架柔性结构的侧面支撑以消除装配应力和热应力，通过渗硅改性获取高反射率光学镜面。光学加工完成后反射镜质量7 kg，反射率优于98%。在严格的工艺条件控制下，对反射镜组件进行精密装配。光学检测结果表明，反射镜装配完成后面形误差优于0.02λ RMS，与分析结果吻合。证明了空间天文相机主反射镜组件结构设计方案与装调工艺的合理性，满足空间天文相机光学设计要求。

天基空间望远镜探测器必须采用主动制冷方式以满足其噪声抑制需求.为此，采用热电制冷为核心技术，开展了探测器热电制冷器封装设计、热电制冷器热排散系统设计、热电制冷控制系统设计，并从抑制寄生漏热、降低热电制冷器热排散路径热阻两方面进行了优化，以减小热电制冷器输入功率及辐射散热面积.根据帕尔帖效应、焦耳效应、傅里叶效应，获得了净制冷量、热端散热热阻、热端边界温度等环境特性参数与热电制冷器输入电流、电压、功率等工作特性参数间的关系，并分析了制冷热负荷、热端散热热阻与热电制冷器输入功率间的敏感度.研制了望远镜鉴定产品，并开展了真空热平衡试验.试验结果表明系统设计合理有效，能够将探测器制冷至-75℃温度水平，稳定度可达到±0.2℃.基于环境条件及热电制冷器工作参数等试验数据，对比并修正了热分析模型.研究结果可为类似空间望远镜热电制冷系统的研制提供参考和借鉴.