嫦娥四号巡视器与着陆器实现互拍

全景相机实现毫米量级空间分辨率成像

2019年01月11日19:20  来源:人民网-陕西频道
 

嫦娥四号全景相机正样产品照片

人民网西安1月11日电(记者龚仕建)2019年1月11日16时47分,北京航天飞行控制中心大屏幕上呈现出着陆器和巡视器的互拍影像图。图像清晰显示了着陆器和巡视器周围的月背地形地貌,两器上的五星红旗分外醒目。中国科学院西安光学精密机械研究所(以下简称:西安光机所)研制的全景相机让全世界人们看到了鲜艳的五星红旗随中国制造的探测器在月球背面闪耀。

作为嫦娥三号的“姊妹星”,嫦娥四号全景相机肩负拍摄着陆器彩色照片的重任。两台完全一致的相机安装在巡视器桅杆上,宛如人之双目,通过类似人眼“双目立体视觉”原理,实现对巡视区月面的立体成像;依靠桅杆的左右旋转和上下俯仰,实现大视场和上下大范围的全景成像,再通过图像拼接及立体反演,得到月面巡视区的全景三维立体图像。以实现巡视区月表的三维光学成像、地形地貌研究、撞击坑调查与研究、月球地质构造解析和综合研究的科学目标。

嫦娥四号全景相机具有黑白和彩色两种成像模式,可实现从巡视器脚下到月球边际无穷远的清晰成像,并且在近距离观测时可实现毫米量级的空间分辨率。全景相机拍摄的图像也将对巡视器上其他载荷的探测起到指导作用。

西安光机所针对国家探月工程及深空探测的科学布局,以长期参与我国探月工程的骨干力量为班底成立了月球与深空探测技术研究室。自探月工程一期以来,该团队先后承担了嫦娥一号CCD立体相机和干涉成像光谱仪、嫦娥二号CCD立体相机、嫦娥三号全景相机和月基光学望远镜、嫦娥四号全景相机等有效载荷的研制,圆满完成各项工程任务和科学目标。

嫦娥一号CCD立体相机为我国获取了首幅地面分辨率为120m的全月立体图,图像清晰、层次丰富,为当时国际上最完整的全月面图像;嫦娥一号干涉成像光谱仪获得了84%月表面积的清晰多光谱图像,科学家们用该原始数据,成功反演了月表主要矿物分布和铝、镁、钛等元素的含量。嫦娥二号CCD立体相机为我国获取了首幅分辨率优于7m的全月图及月面虹湾地区1.3m分辨率图像,为嫦娥三号落月探测勘察了“落脚点”;搭载于“玉兔号”巡视器上的嫦娥三号全景相机实现了我国首次月表实地高分辨率立体成像,获得了大量科学数据用于月表地形地貌研究,同时获得了着陆器清晰鲜艳的彩色照片,为标志嫦娥三号任务圆满成功的两器互拍提供了保证;月基光学望远镜实现了人类首次月基天文观测,从月面着陆到现在,望远镜一直工作正常,共发回数万张从月面获得的星图,是嫦娥三号获得有效数据最多的载荷,也是唯一还在工作的载荷。

西安光机所作为我国深空探测领域经验丰富、技术精湛的主力军,目前正在承研嫦娥五号全景相机、嫦娥六号全景相机,并承担我国首次火星探测工程着陆巡视器多光谱相机、环绕器中分辨率相机光机组件、着陆巡视器显微相机电子学组件等研制任务。西安光机所将紧密围绕国家空间科学工程需求,积极参与国家月球探测后期工程、小行星探测、木星探测等深空探测领域工程任务规划,助力我国在深空探测领域不断迈出新步伐。

 

(责编:王博、邓楠)