太赫兹谱仪（TS）将主光机接收的 0.41-0.51THz 太赫兹信号与本振信号源产生的信号在超导混频器（制冷机提供 8 K 工作温度，混频器工作在超导状态）上实现混频，然后将混频得到的中频信号进行傅里叶变换，得到观测信号的频谱信息。太赫兹谱仪两个通道各自的瞬时带宽达1GHz 以上，频率分辨率优于 100kHz，200s 积分的仪器灵敏度优于150mK(3σ)，当前主光机与太赫兹谱仪常压条件系统级测试处理后的系统灵敏度为 210mK。

如图所示，太赫兹谱仪主要由准光及定标组件、超导接收机组件、本振信号源组件、频谱处理组件、制冷机组件、结构热控组件和综合电控组件构成。准光及定标组件实现主光机系统与太赫兹超导混频器之间的准光学匹配，并实现太赫兹观测信号辐射亮温的在轨标定。超导接收机组件主要利用超导混频器将太赫兹观测信号下变频至中频信号，实现所观测信号的高灵敏度外差混频接收。本振信号源组件产生高频率、高幅度稳定度的参考信号，用于超导混频器实现太赫兹观测信号的下变频。频谱处理组件对超导接收机组件输出的中频信号进行实时频谱处理，生成原始科学数据，并传输至主光机压缩存储单元。制冷机组件为超导接收机组件提供 10 K 以下深低温工作环境。结构热控组件为整台谱仪提供温度控制及框架支撑。综合电控组件实现对各组件工作模式控制及状态监测，并负责太赫兹谱仪与光学设施之间通讯与数据传输。