嫦娥二号将奔月 将精确探测月球资源(图)

“嫦娥二号”奔月的主要目的

●为“嫦娥三号”任务实现月球软着陆进行部分关键技术实验

●对“嫦娥三号”着陆区进行高精度成像

我国探月工程二期“嫦娥二号”卫星计划于近期实施飞行任务。记者昨天从中科院西安光学精密机械研究所了解到,星上搭载该所研制的CCD立体相机将为月球拍“特写”,拍出月球上汽车大小的物体。

搭载相机分辨率可达1米

比“嫦娥一号”提高17倍

“嫦娥二号”是我国探月工程二期的先导星,其重要任务之一是要对“嫦娥三号”的着陆区进行高精度成像,其绕月飞行高度将由“嫦娥一号”时的200公里降低到100公里,为月球拍“近照”。

西安光机所承担了“嫦娥二号”卫星上CCD立体相机的研制任务。据光机所工作人员介绍,“嫦娥二号”卫星上搭载的CCD立体相机的精度将大大提高,分辨率由“嫦娥一号”卫星上CCD立体相机的120米提高到7米,提高了17倍。

为了探路任务完成得更准确,“嫦娥二号”还要从100公里的远轨道下降到距离月球15公里的地方,对“嫦娥三号”的着陆点“虹湾地区”进行高精度的探测和成像。在这种距离下,相机可以拍到分辨率高达1米的图像,相当于给月球拍“特写”。

1米分辨率图像意味着什么?西安光机所所长赵卫介绍说,“嫦娥一号”上的CCD立体相机的分辨率是120米,相当于只能看到停车场大小的物体,而“嫦娥二号”上的CCD立体相机拍出的1米分辨率的图像,相当于能够看到停车场里汽车大小形状的物体。

96个“像”构成一张图

使我国探月成果领先国际

CCD立体相机由光学镜头、CCD探测器和信号处理系统组成。CCD探测器是其核心器件,能把光学镜头透过的光信号变成电信号,然后通过信号处理输出到卫星上的存储设备。但相机拍照时离月球表面很近,而且月球是自转的,怎样才能获得清晰的月球图像呢?

“嫦娥二号”CCD立体相机主任设计师赵葆常研究员说,月球卫星对月球的成像跟数码相机拍静物不一样,月球卫星成像时,照相机和被拍的目标始终是运动状态,为月球拍特写主要是靠相机的推扫成像技术。推扫成像的概念就是用现在的CCD相机成一个条状的像,然后由若干个条状的像,组成一个完整的图像。为了提高相机成像清晰度与分辨率,研制人员对相机感光原理进行了特殊修改,采用多区域感光合成技术。赵葆常说,“嫦娥二号”使用96条线CCD对同一目标采样,最后把信号全都累加。很暗的目标、分辨率很高的目标,“嫦娥二号”都能照出来。

据了解,至今国际上还没有分辨率优于10米的全月立体图像,而“嫦娥二号”CCD立体相机具有的这种高精度能力,将会使我国探月做出国际领先的科研成果。其对“虹湾”地区的更近距离探测,将保证“嫦娥三号”落得安全可靠。

新闻链接

“嫦娥一号”拍出

数据精度最高全月球地形图

2007年10月24日,我国成功发射“嫦娥一号”卫星。2009年3月1日卫星受控撞月,经过一年多稳定的在轨运行,“嫦娥一号”卫星实现了“准时发射、准确入轨、精确测控、精密变轨、成功绕月、有效探测、取得成果”的一系列目标,圆满地完成了探月工程一期的工程目标和探测任务。

中国首次月球探测工程全月球三维数字地形图,是由西安光机所为“嫦娥一号”研制的CCD立体相机获取的影像数据,经三线阵数字摄影测量处理制作而成。在我国首次探月工程中,“嫦娥一号”上搭载的一台三线阵CCD推扫相机,能够在85秒内获得月球表面同一物体前视、正视和后视三个不同视角的图像数据,以此为依据可以获得全月球的三维地形数据。

2009年9月28日专家评审:中国首次月球探测工程全月球三维数字地形图,是目前国际上平面与高程分辨率最高、数据精度最高的全月球三维数字地形图。记者 孙佳

“嫦娥二号”进入最后发射阶段

记者从有关部门获悉,目前北京航天城内的航天飞行控制中心里一片繁忙,上百名航天科技人员正在紧张地进行联调联试,为“嫦娥二号”任务做最后的技术状态确认和准备工作。

近日在飞控大厅里出现这样的一幕,报警系统突然发出警告,数据出现异常波动,人员迅速定位,查找原因,启动预案,几分钟后将故障成功排除。原来,这只是一次联调联试。

据介绍,“嫦娥二号”任务具有控制风险高、测控难度大、技术状态复杂、试验项目新等特点,对此他们组成实战考核小组,深入中心各参试岗位,通过临机设置故障、随机提问等方式检验参与任务人员的参试能力和应急处置能力。

“嫦娥二号”奔月行程缩至5天

“人月两团圆并不遥远,我们有能力把人送上月球。”9月21日,中国探月工程的首席科学家欧阳自远透露,“嫦娥二号”将在年内升空,只需不到5天时间就能到达月球。

欧阳自远介绍,“与‘嫦娥一号’相比,‘嫦娥二号’将飞得离月球更近,运行轨道距离月球为100公里。由于携带了空间分辨率小于10米的CCD立体相机,‘嫦娥二号’对月球表面的观测也将更清晰。这一技术还将确保‘嫦娥三号’今后着陆在月球表面的理想位置,而不是落在斜坡上或者坑洞里。”

作为中国探月工程的首席科学家,欧阳自远自信地说:“人月两团圆并不遥远,我们有能力把人送上月球。一个人重量不过100公斤,以目前的技术再加100公斤打上去没有任何问题。从2004年中国的探月工程立项,到2007年‘嫦娥一号’上天,仅仅花了14亿元,恰好是北京市修2公里地铁的钱。”

此次探月将精确探测月球资源

研究发现,月球表面土壤中富含大量的氦3,初步估计有上百万吨。而利用氘-氦3参与的核聚变发电向人类提供能源,是科学家目前正在研究的课题。

如果能够解决将氦3运回地球这一问题的话,8吨的氦3就可以解决全中国一年的能源供应总量。9月21日,中国探月工程的首席科学家欧阳自远告诉记者:“‘嫦娥二号’携带新型伽马射线谱仪奔月,将更加精确地探测出月球上各种元素的相对含量,进而发现月球表面资源富集区。”

“嫦娥三号”2013年登月

近期,“嫦娥二号”即将奔月的消息传来,中国探月工程将取得更大的实质进展。19日,中国工程院院士、原国家航天局局长栾恩杰在南京透露,我国新一代运载火箭预计5年后建成,“嫦娥三号”有望在2013年落月探测90天,并给落月点起了一个富有诗意的名字——“广寒宫”。

据栾恩杰介绍,“嫦娥三号”将于2013年前发射,并真正实现落月。“嫦娥三号”着陆后,月球车将在月球探测90天,并抓取月壤在车内进行分析,得到的有关数据将直接传回地球。“90天内,月球车巡游的范围可达到5平方公里。着陆器拍摄月球车巡游的图像也能传回到地面。月球赤道附近的虹湾地区是‘嫦娥三号’着陆的首选”。 (记者孙佳 实习生权伟娜)

责任编辑:张晓芳

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