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“天問一號”傳回高清火星照 探測器咋煉成火眼金睛
2021年03月05日 10:35
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  “天問一號”傳回高清火星照

  包括兩幅全色圖像和一幅彩色圖像

  本報訊(記者 雷嘉)昨天,國家航天局發(fā)布了三幅由我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器拍攝的高清火星影像圖,包括兩幅全色圖像和一幅彩色圖像。

  全色圖像由高分辨率相機在距離火星表面約330千米至350千米高度拍攝,分辨率約0.7米,成像區(qū)域內(nèi)火星表面小型環(huán)形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見。據(jù)測算,圖中最大撞擊坑的直徑約620米。彩色圖像由中分辨率相機拍攝,畫面為火星北極區(qū)域。

  2月26日起,“天問一號”在停泊軌道開展科學(xué)探測,環(huán)繞器高分辨率相機、中分辨率相機、礦物光譜儀等科學(xué)載荷陸續(xù)開機,獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。環(huán)繞器上的高分辨率相機配置兩種成像探測器,能夠?qū)崿F(xiàn)線陣推掃和面陣成像,對重點區(qū)域地形地貌開展精細觀測。中分辨率相機具備自動曝光和遙控調(diào)節(jié)曝光功能,能夠繪制火星全球遙感影像圖,進行火星地形地貌及其變化的探測。按照計劃,“天問一號”將在今年5月至6月?lián)駲C實施火星著陸,開展巡視探測。

  揭秘

  兩幅全色圖像是誰拍的?

  我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器發(fā)射升空以來,已飛行200多天。3月4日,國家航天局發(fā)布3幅“天問一號”探測器拍攝的高清火星影像圖,其中2幅全色圖像由中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所研發(fā)的火星高分辨率相機拍攝。

  日前,記者走進中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所,采訪火星高分辨率相機研制項目團隊,探秘這一用來細致觀察火星的“火眼金睛”是如何“煉”成的。

  “高分辨率相機是火星探測器的重要載荷。”高分辨率相機主任設(shè)計師董吉洪說,此次探測任務(wù)的工程目標是實現(xiàn)火星環(huán)繞探測和巡視探測,獲取火星探測科學(xué)數(shù)據(jù),而高分辨率相機搭載在環(huán)繞器上,主要用于對火星表面進行成像。

  探測器如何煉成“火眼金睛”?

  董吉洪說,火星高分辨率相機如同火星探測器的眼睛。“煉”就這雙“慧眼”,是光學(xué)、機械、熱控、電子學(xué)、軟件等多學(xué)科共同協(xié)作的結(jié)果。

  比如,在光學(xué)系統(tǒng)方面,相機采用了長焦距大視場離軸三反光學(xué)系統(tǒng),成像分辨率可達到亞米級,相當(dāng)于站在長春可以觀測分辨出沈陽街道上行駛的車是兩廂還是三廂。

  再比如,為了使這雙“眼睛”質(zhì)量輕且具有高穩(wěn)定性,高分辨率相機采用全碳化設(shè)計理念,應(yīng)用碳化硅反射鏡、碳纖維桁架、實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的超輕量化設(shè)計,整機質(zhì)量僅43千克。熱控系統(tǒng)主要是保障設(shè)備元器件的工作環(huán)境溫度,就像給“眼睛”戴上“保溫眼罩”。即使在深遠的外太空,相機的工作環(huán)境溫度也能保持在十幾攝氏度。電子學(xué)組建的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,負責(zé)傳輸指令,控制捕捉靜態(tài)照片或動態(tài)視頻,還能自動調(diào)光,減少人為操作產(chǎn)生的誤差……

  副主任設(shè)計師王棟說,更牛的地方在于,這雙“眼睛”可以實現(xiàn)圖像智能篩選。由于這臺相機分辨率高,成像數(shù)據(jù)量大,限制了圖像傳輸速度。通過智能篩選功能,相機可以自動提取有價值的圖像內(nèi)容。“比如看足球場,相機能自動判斷并識別出信息價值量更大的球門,將球門附近的圖像傳回控制中心”。

  “煉”就這雙“眼睛”難度有多大?

  “煉”就這雙“眼睛”實屬不易。團隊于2016年4月正式啟動火星探測高分辨率相機研制任務(wù)。3年多的時間里,團隊幾乎沒時間休息。而承研這一重大科研任務(wù)的團隊,只有30余人,平均年齡35歲左右。

  “‘天問一號’離不開用‘眼睛’看清紅色的星球。能夠參與研發(fā)制造這雙‘眼睛’是我的榮幸,再累也值得!眻F隊成員、項目質(zhì)量師李楊說。

  【編輯:梅鐿瀧】