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五星红旗首次亮相月球
[发布时间]2013/12/16 0:00:00  [访问次数]

  14日21时11分,嫦娥三号成功着陆月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾以东区域。中国成为世界上第三个有能力独立自主实施月球软着陆的国家。

  14日23时45分,地面科技人员对两器分离的实施条件,包括着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等,进行了最终检查确认。随后,向嫦娥三号发送指令,两器分离开始。

  15日4时35分,月球车驶上月球,在月面印出一道深深的痕迹。

  15日23时45分许,月球车和着陆器互拍留影,五星红旗第一次出现在地球之外的天体之上。

  虹湾是人类月球研究的空白,“玉兔”在这里的每一步,都在创造历史。

  月光中首绽“中国红”

  第一面登上月球的五星红旗15日晚通过电视直播“亮相”。中国探月工程总指挥马兴瑞随后宣布,嫦娥三号任务取得圆满成功。

  来自中国月球车车身上的这一图像,是由当天凌晨释放它的着陆器拍摄的。月球车在被拍照的同时也充当着摄影师的角色,为着陆器拍下了月球留影。

  照片显示,在虹湾地区布满砾石和尘埃的灰黑色月面上,着陆器被阳光照得一片金色,月球车“胸前”的五星红旗鲜艳夺目。这面五星红旗接近B5纸大小,其特殊材质能够经受月球高达300摄氏度的温差。着陆器上的彩色相机,还原了它的“中国红”。

  约一分钟时间的互拍,并非简单的“留影”。从几小时前驶向拍摄点开始,月球车成功验证了月面行走、地形建立、视觉定位、感知规划等遥操作技术和车体控制、原地转向、相机使用等工作模式。未来几天还将进行的4次互拍及后续科学探测,将是这些技术和模式的重复应用。

  自12月2日发射升空以来,嫦娥三号先后突破多窗口窄宽度准时发射、月面软着陆、两器分离等关键技术。探月工程新闻发言人裴照宇表示,“两器”成功互拍意味着它们携带的载荷顺利工作,这次任务“实现软着陆、开展就位探测和巡视勘查”的目标已经实现。

  未来几天,在进行科学探测同时,“玉兔”还将从不同角度与着陆器互拍。互拍结束后,“玉兔”要对身上的科学载荷进行“体检”。

  八大载荷 各显身手

  梦想照进现实,“嫦娥”、“玉兔”从人们想象中的神话,变身为中国航天梦想的实践者。它们承载着梦想,也肩负着科学任务。为完成着陆区与巡视区形貌与地质构造调查、着陆区与巡视区矿物组成与化学成分的综合就位分析和地月空间和月表环境探测与月基光学天文观测这三大项科学任务,嫦娥三号探测器共搭载8台科学载荷。

  “嫦娥”“玉兔”,各有“四宝”。“嫦娥”拥有地形地貌相机、降落相机、月基光学望远镜和极紫外相机。“玉兔”怀揣全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和粒子激发X射线谱仪。

  在已经创造了中国航天的几个历史之后,嫦娥三号还将创造人类月球探测史的几项“首次”,包括首次把“望远镜”架到月球上,观测恒星、星系和宇宙;从月球“回望”地球等离子体层;用雷达对月球进行两个深度上的精细探测。

  “月球环境高洁净、微重力、无污染、没有磁场和大气,适合开展物理和生命科学实验。”中国探月工程首席科学家欧阳自远说。月球上太阳辐射每年可产生12亿千瓦的能量。它特有的矿藏和能源,是对地球资源的重要补充和储备,对人类社会的可持续发展具有深远影响。

  “中国科学家期望这次能获得第一手的资料,取得一批重要成果,为人类认识月球、和平利用太空作出中国人应有的贡献。”探月工程副总指挥、中科院副院长阴和俊说,已经组织100多名科学家成立了5个研究小组,力争多出成果、快出成果、出好成果。

  月球彩色相机定格五星红旗

  着陆器和月球车在月球上玩起了互拍,它们所用的相机各不相同。着陆器拍照用的是地形地貌相机,月球车则是全景相机。两部相机名称不同、构造不同、任务也不同,但相同的一点是,都是彩色照相机。这是我国第一次使用彩色照相机在月球拍照,也正得益于它们的彩色成像技术,让人们能够一睹五星红旗在月球上的那片夺目之红。

  地形地貌相机:能拍照也能摄像

  地形地貌相机安装在着陆器上部,本身体重为580克,呈正方形,略大于普通数码相机,最高像素可达400万。虽然这款相机的功耗只有3.5瓦,却集照相和摄像功能于一身,并有类似单反相机的自动曝光功能,其专用电路、芯片等硬件都是为适应月球环境特制的。这款相机能抗120℃高温,具有自主散热功能,并能在零下50℃的低温中工作。在月球表面上拍摄时,相机的分辨率由10米量级变为毫米量级,可拍清楚月球车上的国旗。

  当嫦娥三号到达月球后,地形地貌相机首先对着陆区月面地形地貌进行360°拍摄,按方位每18°拍摄一次,共拍摄20次完成环拍,每个方位上又以上中下不同角度拍摄5次,达到由近及远的效果。相机容量最大一次可存储16张照片,把这些静态图片拼接后,即可较全面地展示月球表面的地形地貌。

  除了完成对月球地形地貌的科学探索任务,地形地貌相机还要监视“月球车”在月面的工作状态和场景,获取“月球车”的彩色图像,与静态拍照不同,这是动态摄像,拍摄到的图像也将实时传回地球,以供科研人员对月球车在月球上的行进状态开展研究。

  昨天着陆器和月球车的首次互拍,画面中只有“玉兔”身上的国旗,而着陆器的国旗贴在另一面,要待月球车环绕180°后,才能到达着陆器正南方,拍下另一面国旗的图像。

  全景相机:彩色立体成像

  全景相机是一套双眼视觉系统,由完全一致的两台单机组成,安装在月面巡视器的桅杆上,采用“双目立体视觉”原理,两台相机相当于人的两只眼睛,从两个视角获得目标区的2幅二维图像组成1个立体像对,同时利用巡视器桅杆360°的旋转和正负90°的仰卧获得周边多幅图像,通过图像拼接获得巡视区的全景图像。

  据嫦娥三号全景相机主任设计师、副指挥杨建峰介绍,为了克服月面昼夜300摄氏度温差的恶劣环境,全景相机采用独立的温控措施,晚上相机要收起来,由月球车给相机加热保温。而在白天高温时,科研人员为相机设计了一个温控设备,“相当于相机戴了一顶帽子,可以把相机产生的热量散发到冷空间去。”

  全景相机可获得红绿蓝三个通道的影像信息,得到彩色照片。一方面国旗颜色为红色,需要彩色拍摄,另一方面嫦娥三号是着陆探测,近距离看月表,“地表一些石头、岩石等都是有颜色的,有的发红,有的发黑,所以彩色成像就有用了。”杨建峰说。

  此外,全景相机采取两种曝光模式和大光圈设计技术,使得图像呈现成像范围广、分辨率高的特点。“相机采取大光圈设计,可以实现从3米到无穷远的清晰成像,基本覆盖了从月球车脚下到月球边际的范围,在近距离观测时可以实现毫米量级的空间分辨率。”杨建峰说,相机具有自动曝光和手动曝光两种控制方式,实现场景亮度的自动调节,适应不同光照条件,同时兼具了小范围特殊目标的成像。

  

  本版文字 综合新华社

 
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