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低温辐射计和激光光源的测量模式将地基光辐射测量精度提高至少十倍，得到可溯源至国际单位制（SI）的光辐射测量结果。工作在低温（4K-30K）的辐射计，由于黑体腔金属材料OFHC铜热学性质极大改善，能够有效提高辐射测量灵敏度和降低响应时间常数。借鉴地面低温辐射计的测量模式，在空间中以太阳光为稳定光源，建立空间低温辐射计，将目前空间光辐射测量精度提高十倍，分别在0.02%和0.1%的不确定度水平上测量太阳总辐射功率和光谱辐射功率。在空间中得到可溯源至SI的光辐射测量结果。本文首先对空间低温辐射计的结构、工作原理进行阐述。通过建立光功率测量的数学模型，得到影响测量结果的9个影响量。经过不确定度的归类以及粗略分配，提出两项对测量结果影响深远、目前尚未被深入探究的量——黑体腔吸收率和光电不等效N。本论文主要针对吸收率和光电不等效进行深入的理论研究和实验测量。为得到超高精度的太阳总辐射测量结果，入射到黑体空腔的光线应尽可能被吸收。通过蒙特卡罗算法计算黑体空腔有效吸收率，指导太阳总辐射腔设计。理论上得到吸收率近似为1（0.99999）的空腔。为尽量测准黑体空腔的吸收率，减小影响量对总测量不确定度的贡献，提出同时引入白板、黑板和空腔分段对比测量的方法，经过多次测量能够使的相对标准不确定度满足要求。对光电不等效N的研究，首先根据常温辐射计(SIAR)的实验结果，建立等效的有限元模型，ANSYS热分析研究发现：多层的锥腔传热结构可以简化成单层——主体层的传热。然后，通过格林函数法求解SIAR圆锥腔的导热微分方程发现：只有掌握黑体腔微元的温度响应特性，才能全面掌握黑体腔的响应特性。这给由于光电加载区域差异引入的光电不等效的研究提供强大的计算方法。在有限元分析中，通过细化网格，将单元近似看成微元，对SIAR微元的响应特性进行计算，就能够掌握所有情况下黑体腔测温点总温度响应值。最后，有限元法求解空间低温辐射计TSP腔和HS腔的微元响应关系。由于缺乏实验数据，无法建立准确的有限元模型。通过在假设的有限元模型上计算TSP腔和HS腔的微元响应关系，得到黑体腔测温点总温度响应值。在此基础上，给出TSP腔光电不等效的计算思路。对空间低温辐射计黑体腔响应特性的计算，目的在于指明研究思路和方法，为后续表征TSP腔光电不等效和HS腔响应特性打下扎实的理论基础。