西安光機所全景相機讓全世界人看到中國制造的探測器在月球背面熠熠閃耀

我國“嫦娥四號”探月工程在人類歷史上，首次實現(xiàn)了航天器在月球背面軟著陸和巡視勘察。1月11日16時47分，北京航天飛行控制中心大屏幕上，呈現(xiàn)出嫦娥四號著陸器和巡視器的互拍影像圖。圖像清晰地顯示了著陸器和巡視器周圍的月背地形地貌，兩器上的五星紅旗分外醒目。

這一景象的獲得，就是由中國科學院西安光學精密機械研究所研制的全景相機所拍攝，讓全世界人們看到了鮮艷的五星紅旗，隨中國制造的探測器在月球背面熠熠閃耀。

全景相機具有黑白和彩色兩種成像模式

在這次具有歷史意義的嫦娥四號探月工程中，西安光學機所研制的嫦娥四號全景相機肩負拍攝著陸器彩色照片的重任。

在黑漆漆的月球背面，嫦娥四號全景相機是如何操作完成任務(wù)的呢？“嫦娥四號全景相機由兩臺一模一樣的相機組成，安裝在玉兔二號巡視器的桅桿上，距月面的距離是1.5米，這與一個正常人眼睛離地面的距離相當。兩個相機之間的距離是270毫米，就像是人的兩個眼睛一樣，能夠?qū)崿F(xiàn)三維立體成像，跟隨巡視器對巡視區(qū)進行近距離勘測，從而仔細觀察月球的地形地貌。”

1月10日，西安光學機所月球與深空探測技術(shù)研究室主任、嫦娥四號全景相機主任設(shè)計師楊建峰向記者介紹說，“全景相機依靠桅桿的左右旋轉(zhuǎn)和上下俯仰，可以360度旋轉(zhuǎn)拍攝周邊圖像，在工作中它將拍攝幾十上百張圖片，再拼接出整個環(huán)拍區(qū)域地形地貌的全部形態(tài)?！?/p>

嫦娥四號全景相機具有黑白和彩色兩種成像模式，可實現(xiàn)從巡視器腳下到月球邊際無窮遠的清晰成像，并且在近距離觀測時可實現(xiàn)毫米量級的空間分辨率。同時，全景相機拍攝的圖像也將對巡視器上其他載荷的探測起到指導(dǎo)作用。

嫦娥四號全景相機正樣產(chǎn)品照片（西安光機所供圖）

全景相機體重從10千克“減肥”到650克

針對國家探月工程及深空探測的科學布局，西安光機所成立了月球與深空探測技術(shù)研究室。在研制嫦娥四號全景相機過程中，需要攻克哪些焦點難題呢？

楊建峰介紹：“我們攻克的難題有很多，尤其是如何讓全景相機在月球上拍攝清晰鮮艷的國旗照片，我們就在根據(jù)色譜學在真空環(huán)境下進行了反復(fù)試驗。還有，怎樣才能不讓月球上的揚塵影響拍攝效果等。”

為了保護相機，研究團隊在相機頂部加了一層散熱膜，能在月球最高溫度達到100多度時更好地保護相機。

研究室在持續(xù)的研發(fā)過程中，嫦娥系列相機根據(jù)不同的勘測任務(wù)，也進行了幾次“減肥”，從嫦娥一號相機的10千克到嫦娥四號現(xiàn)在只有650克，團隊在探索實踐中所經(jīng)歷的艱辛可想而知！

承擔嫦娥五號嫦娥六號全景相機研制

據(jù)了解，自2003年我國正式啟動探月工程以來，該團隊先后承擔了嫦娥一號CCD立體相機和干涉成像光譜儀、嫦娥二號CCD立體相機、嫦娥三號全景相機和月基光學望遠鏡，以及嫦娥四號全景相機等有效載荷的研制，圓滿完成各項工程任務(wù)和科學目標。

嫦娥一號CCD立體相機為我國獲取了首幅地面分辨率為120m的全月立體圖，圖像清晰、層次豐富，為當時國際上最完整的全月面圖像；嫦娥一號干涉成像光譜儀獲得了84%月表面積的清晰多光譜圖像，科學家們用該原始數(shù)據(jù)，成功反演了月表主要礦物分布和鋁、鎂、鈦等元素的含量。

嫦娥二號CCD立體相機為我國獲取了首幅分辨率優(yōu)于7m的全月圖及月面虹灣地區(qū)1.3m分辨率圖像，為嫦娥三號落月探測勘察了“落腳點”；搭載于“玉兔號”巡視器上的嫦娥三號全景相機實現(xiàn)了我國首次月表實地高分辨率立體成像，獲得了大量科學數(shù)據(jù)用于月表地形地貌研究，同時獲得了著陸器清晰鮮艷的彩色照片，為標志嫦娥三號成功實現(xiàn)兩器互拍提供了保證；月基光學望遠鏡實現(xiàn)了人類首次月基天文觀測，從月面著陸到現(xiàn)在，望遠鏡一直工作正常，共發(fā)回數(shù)萬張從月面獲得的星圖，是嫦娥三號獲得有效數(shù)據(jù)最多的載荷，也是唯一還在工作的載荷。

據(jù)悉，西安光機所作為我國深空探測領(lǐng)域經(jīng)驗豐富、技術(shù)精湛的主力軍，目前正在承研嫦娥五號全景相機、嫦娥六號全景相機，并承擔我國首次火星探測工程著陸巡視器多光譜相機、環(huán)繞器中分辨率相機光機組件、著陸巡視器顯微相機電子學組件等研制任務(wù)。