为了提高月基望远镜反射镜转台的工作性能, 对反射镜转台进行了热-结构耦合分析以及试验验证和在轨验证。根据输入条件、热载荷、热边界等建立有限元模型对反射镜转台结构及主要发热部件进行了温度场计算。将温度载荷, 预紧力载荷, 边界条件输入结构有限元模型进行了热-结构耦合分析, 得到了半封闭U型结构、高精密运动轴系、蜗轮蜗杆热变形和热应力。推导了轴系摩擦力矩的计算公式, 将分析计算中的数据代入公式中获得了轴系的摩擦力矩, 并根据摩擦力矩选取了合适力矩的电机。计算结果显示, 左轴系在低温工况-25℃下摩擦力矩较大, 达14.163 N·mm; 高温工况下摩擦力矩较小, 55℃时为4.796 N·mm。垂直轴轴系在低温工况-25 ℃时摩擦力矩为16.45 N·mm; 高温工况下由于轴系卸载, 摩擦力矩为零。结果表明反射镜转台可以在-25 ℃～+55 ℃下正常工作。文中还通过试验验证和在轨验证证明了反射镜转台热-结构耦合分析的有效性和合理性。

为了在月球上完成天文观测任务，对月基反射镜二维跟踪转台进行了热力学分析及结构设计。采用航天轻量化法设计反射镜的二维转动机构以减少载荷重量；采用外转子机构实现垂直轴系以大大提高系统沿发射方向的一阶模态。由于水平轴系跨度较大，设计中采用了一端固定另一端游动的精密轴系，并通过合理设计深沟球轴承游隙有效解决了温度变化导致的转动机构卡死的问题，进一步提高了机构的可靠性。为了满足精度要求，系统采用蜗轮蜗杆+步进电机驱动方式，严格控制蜗轮蜗杆的加工及安装工艺。在控制中以光电开关为位置定位元件，使得转台的单轴指向精度优于60″。验证试验显示：系统发射方向的一阶谐振频率达到81 Hz，它可在-25 ℃ ～+60 ℃温度下正常工作，其指向精度(方位及俯仰)≤60″。 结果表明该转台具有精度高、力学性能好、可靠性高、重量轻等特点。