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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(jī)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(jī)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(jī)、中分辨率相機(jī)、礦物光譜儀等科學(xué)載荷陸續(xù)開機(jī)，獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。環(huán)繞器上的高分辨率相機(jī)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(diǎn)區(qū)域地形地貌開展精細(xì)觀測。中分辨率相機(jī)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(jìn)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(jī)實(shí)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(jī)械與物理研究所研發(fā)的火星高分辨率相機(jī)拍攝。

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

“高分辨率相機(jī)是火星探測器的重要載荷。”高分辨率相機(jī)主任設(shè)計師董吉洪說，此次探測任務(wù)的工程目標(biāo)是實(shí)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(jī)搭載在環(huán)繞器上，主要用于對火星表面進(jìn)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(jī)如同火星探測器的眼睛。“煉”就這雙“慧眼”，是光學(xué)、機(jī)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(jī)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(dá)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(jī)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(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的超輕量化設(shè)計，整機(jī)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(yuǎn)的外太空，相機(jī)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(fù)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(shí)現(xiàn)圖像智能篩選。由于這臺相機(jī)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(jī)可以自動提取有價值的圖像內(nèi)容。“比如看足球場，相機(jī)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(shí)屬不易。團(tuán)隊于2016年4月正式啟動火星探測高分辨率相機(jī)研制任務(wù)。3年多的時間里，團(tuán)隊幾乎沒時間休息。而承研這一重大科研任務(wù)的團(tuán)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。”團(tuán)隊成員、項目質(zhì)量師李楊說。(記者 雷嘉)