“天問一號”傳回高畫質火星照

“天問一號”傳回高畫質火星照

全色影象由高解析度相機在距離火星表面約330千米至350千米高度拍攝,解析度約0。7米,成像區域內火星表面小型環形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見。據測算,圖中最大撞擊坑的直徑約620米。彩色影象由中解析度相機拍攝,畫面為火星北極區域。

2月26日起,“天問一號”在停泊軌道開展科學探測,環繞器高解析度相機、中解析度相機、礦物光譜儀等科學載荷陸續開機,獲取科學資料。環繞器上的高解析度相機配置兩種成像探測器,能夠實現線陣推掃和麵陣成像,對重點區域地形地貌開展精細觀測。中解析度相機具備自動曝光和遙控調節曝光功能,能夠繪製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月擇機實施火星著陸,開展巡視探測。

揭秘

兩幅全色影象是誰拍的?

我國首次火星探測任務“天問一號”探測器發射升空以來,已飛行200多天。3月4日,國家航天局釋出3幅“天問一號”探測器拍攝的高畫質火星影像圖,其中2幅全色影象由中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研發的火星高解析度相機拍攝。

日前,記者走進中國科學院長春光學精密機械與物理研究所,採訪火星高解析度相機研製專案團隊,探秘這一用來細緻觀察火星的“火眼金睛”是如何“煉”成的。

“高解析度相機是火星探測器的重要載荷。”高解析度相機主任設計師董吉洪說,此次探測任務的工程目標是實現火星環繞探測和巡視探測,獲取火星探測科學資料,而高解析度相機搭載在環繞器上,主要用於對火星表面進行成像。

探測器如何煉成“火眼金睛”?

董吉洪說,火星高解析度相機如同火星探測器的眼睛。“煉”就這雙“慧眼”,是光學、機械、熱控、電子學、軟體等多學科共同協作的結果。

比如,在光學系統方面,相機採用了長焦距大視場離軸三反光學系統,成像解析度可達到亞米級,相當於站在長春可以觀測分辨出瀋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”質量輕且具有高穩定性,高解析度相機採用全碳化設計理念,應用碳化矽反射鏡、碳纖維桁架、實現了結構的超輕量化設計,整機質量僅43千克。熱控系統主要是保障裝置元器件的工作環境溫度,就像給“眼睛”戴上“保溫眼罩”。即使在深遠的外太空,相機的工作環境溫度也能保持在十幾攝氏度。電子學組建的“神經網路”,負責傳輸指令,控制捕捉靜態照片或動態影片,還能自動調光,減少人為操作產生的誤差……

副主任設計師王棟說,更牛的地方在於,這雙“眼睛”可以實現影象智慧篩選。由於這臺相機解析度高,成像資料量大,限制了影象傳輸速度。透過智慧篩選功能,相機可以自動提取有價值的影象內容。“比如看足球場,相機能自動判斷並識別出資訊價值量更大的球門,將球門附近的影象傳回控制中心”。

“煉”就這雙“眼睛”難度有多大?

“煉”就這雙“眼睛”實屬不易。團隊於2016年4月正式啟動火星探測高解析度相機研製任務。3年多的時間裡,團隊幾乎沒時間休息。而承研這一重大科研任務的團隊,只有30餘人,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。能夠參與研發製造這雙‘眼睛’是我的榮幸,再累也值得。”團隊成員、專案質量師李楊說。

文/新華社 供圖/國家航天局

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