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“嫦娥”月球写真是怎样拍成的

发布时间:2010年11月12日 12:12 | 进入复兴论坛 | 来源:国际在线 汪雨/李静

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  本报记者/汪雨/李静

  11月8日,由“嫦娥二号”卫星传回的月球虹湾区局部影像图首次公布。这些照片清晰地表现了月海的地貌,将为“嫦娥三号”卫星的着陆点提供重要依据。影像图的传回,标志着“嫦娥二号”任务所确定的工程目标全部实现。

  黑白电视和高清频道

  正在绕月飞行的“嫦娥二号”卫星是探月二期工程的先导星,其主要任务就是对月球虹湾地区(月海之一)进行高清晰度的拍摄,以验证未来的“嫦娥三号”月球软着陆的关键技术。因此,“嫦娥二号”上配备的CCD相机分辨率比“嫦娥一号”高出许多。

  “嫦娥二号”任务测控系统总设计师钱卫平在说到两者清晰度的差距时打了个形象的比喻,“如果‘嫦娥一号’是用原来的模拟黑白电视去看一个电视剧,‘嫦娥二号’(卫星拍出的照片)就相当于在用一个高清频道在看一个电视剧”。

  此前,由于“嫦娥一号”携带的CCD相机是120米分辨率,传回的月球图看不到月球上的大小和形状。此次“嫦娥二号”的分辨率大大提高,在100公里圆轨道运行时分辨率优于10米,进入100公里×15公里的椭圆轨道时,其分辨率能达到1米,已超过了原先预定的1.5米的指标。

  据探月工程地面应用系统总设计师李春来介绍,“嫦娥二号”拍摄的月球照片层次很清晰,能真实准确反映虹湾地区的地形地貌,准确细腻地表现月海的地貌。根据图片可以发现,虹湾区主要是由一些很小的撞击坑组成,最大的撞击坑有9公里,更多的则是比较小的撞击坑。“具体到坑的坡度,坑到底有多大,坑底有多少石块,全部能看见。”李春来说,可以根据这些高清晰的图片分析虹湾区的平整程度、岩石块的分布情况,对于嫦娥三号选择着陆地方很有帮助。

  拍摄过程极其复杂

  那么,卫星在月球的拍摄任务是如何完成的呢?北京航空航天大学教授王新龙告诉记者,在卫星飞行过程中,它所携带的CCD立体相机、微波遥感探测仪等各种仪器是同时工作,互不干扰。不过,也有互相配合的时候。例如,想知道月壤的厚度和状态,微波遥感探测仪通过发射微波,再根据回波的变化就可完成。而CCD立体相机在拍摄月球三维立体照片时,就必须借助激光高度仪的配合。在这些仪器中,CCD立体相机的体积最大,因此,它处在卫星上比较中间的位置,其他科学仪器则分布在它周围。

  至于具体的拍照过程,探月工程地面应用系统总设计师李春来进行了详细解读:“太阳光照射在月面上,反射光进入CCD相机光学系统,形成数据,记录器将数据存入存储器,经过编码后由卫星天线把数据发射出来。地面接收系统接收到信号后,经过解码、译码、同步等程序,得到原始数据。最后,又经辐射、光度、几何等校正处理后制作完成”。

  说起CCD立体相机在拍照过程中可能遇到的困难,探月工程地面应用系统总指挥刘晓群介绍说,“嫦娥二号”成像时轨道比较低,每幅图像的宽度相对比较窄,每幅图像之间有15公里的成像缝隙拍摄不到,“如果要把这个缝隙弥补上,除非在那里反复飞,这很难实现。”即便覆盖所有的缝隙,还要保证数据不出毛病而且有效地传回地面。

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