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2010年11月9日星期二

專家揭秘嫦娥二號虹灣成像經過

專家揭秘嫦娥二號虹灣成像經過
2010年11月09日09:21
來源:《科技日報》

 新華社北京11月8日電 (記者陳玉明)國防科工局8日首次公布了嫦娥二號衛星傳回的嫦娥三號預選著陸區月球虹灣區域局部影像圖,這標志著嫦娥二號工程任務取得圓滿成功。

  嫦娥二號是如何實現虹灣成像的呢?探月工程月球應用科學首席科學家、國家天文台台長嚴俊,探月工程地面應用系統總設計師李春來等專家對記者講述了嫦娥二號虹灣成像的詳細經過。

  嚴俊說,國防科工局發布的這張月球虹灣局部影像圖,成像時間是10月28日18時25分,影像圖中心位置為西經31度3分,北緯43度4分,對應月面東西寬約8公裡,南北長約15.9公裡。當時衛星距月面約18.7公裡,圖像分辨率約為1.3米。“通過這張圖,我們可以看到直徑4米的月球坑和3米左右的石塊。”嚴俊說。

  李春來說,嫦娥二號從10月27日開始對虹灣地區拍照,10月29日回到100公裡×100公裡的環月軌道。嫦娥二號對虹灣地區拍照拍了兩天。由於當時衛星離月面很近,月表反射光很強,所以CCD立體相機工作時間不能太長。衛星每繞月亮一圈隻能照65秒。這兩天中,嫦娥二號共拍了19軌圖像,其中3軌是試驗拍攝,16軌是正式拍攝。每一軌長度約110公裡,寬度約8公裡,距月面高度16公裡至22公裡。

  李春來說,虹灣地區亮度比較低,能量少,所以我們相機用的是積分模式,直觀地說,就是對同一個地點照了96次,然后把能量累加起來。這在技術上對衛星和相機的要求很高。

  據李春來介紹,CCD立體相機拍照的方式與我們普通相機不一樣。“大致的拍照過程是:太陽光照射在月面上,反射光進入CCD相機光學系統,然后數據會存入記錄器。繼而記錄器會將數據存入大容量存儲器,經過編碼后,衛星天線用信號把數據發射出來。我們地面接收系統接收到信號后,經過解碼、譯碼、同步等程序,得到原始數據。我們對原始數據進行進一步處理,比如輻射、光度、幾何校正等,最終形成圖像。”

  李春來說,拍到的圖像中,分辨率最好的可達1.2米,差一點的約1.5米。“我們總共選了20來幅圖。國防科工局發布的這張,拍攝時間隻用了9.4秒。這張圖清晰度、邊緣強度很高,層次很清晰,能真實准確反映虹灣地區的地形地貌。而且從構圖看,它也很美觀。”

  李春來說,嫦娥二號拍攝的只是虹灣區域的很小一塊地方。“我們發布的照片未必就是將來嫦娥三號的著陸點。將來具體在哪裡著陸,我們還要根據地形、光照等進行詳細的技術分析。”

  李春來表示,嫦娥二號設計壽命是半年,但從目前的情況看,衛星燃料非常充足,半年以后應該還會飛一段時間。不過,嫦娥二號能否拿到7米分辨率的全月圖,目前還很難說。在超出設計壽命的時段內,嫦娥二號要執行哪些擴展任務,包括最后嫦娥二號如何終結自己的生命,目前也還在研究論証。

  圖片均為新華社發

http://scitech.people.com.cn/BIG5/13164929.html

嫦娥二號“月面特寫”可見三米石塊
本報記者 余建斌
2010年11月09日00:00
來源:人民網-《人民日報》
  月球虹灣局部影像圖由嫦娥二號衛星CCD相機拍攝,經輻射、光度、幾何等校正處理后制作而成。成像時間為2010年10月28日18時25分,衛星距月面約18.7千米。像元分辨率約1.3米。該區域表面較平坦,由玄武岩質的月壤覆蓋,分布有不同大小的環形坑和石塊,其中最大的環形坑直徑約2千米。

  一張影像圖,揭開了嫦娥三號預選著陸區——月球虹灣區域的真容。從這張分辨率為1.3米的圖像上,科學家能看到什麼?圖上的斑斑點點,又分別代表著什麼?嫦娥二號是如何拍到這張高難度圖片的?請看本報解讀。

  影像圖顯示的是虹灣內部區域,圖像層次清楚,品質較好

  11月8日,國家國防科技工業局首次公布嫦娥二號衛星傳回的嫦娥三號預選著陸區月球虹灣區域局部影像圖。影像圖的傳回,標志著“嫦娥二號”任務所確定的六個工程目標全部實現,四個科學目標也正在陸續實現,探月工程二期“嫦娥二號”工程任務取得圓滿成功。

  據介紹,這張月球虹灣局部影像圖成像時間為10月28日18時25分,衛星距月面約18.7公裡,分辨率約為1.3米。影像圖中心位置為西經31度3分,北緯43度4分,對應月面東西寬約8公裡,南北長約15.9公裡。

  影像圖顯示,該區域表面較平坦,由玄武岩質的月壤覆蓋,分布有不同大小的環形坑和石塊,其中最大的環形坑直徑約2千米。

  探月工程地面應用系統總設計師李春來介紹說,嫦娥二號衛星一共對虹灣地區獲取了16軌圖像,數據量很大。公布的這張高精度局部影像圖顯示的是虹灣內部區域,圖像層次清楚,品質較好,既真實准確反映了月海相對平坦的特點,同時構圖較為美觀,使原本單調的月海地貌比較好看。

  高精度成像,能看到月面上直徑四五米的坑和3米的石頭

  相對嫦娥一號在200公裡軌道高度獲取的120米分辨率全月圖,嫦娥二號衛星在15公裡近距離軌道對月球虹灣地區高精度成像,加上新設計的CCD相機,分辨率可以優於1.5米。此次嫦娥二號衛星對虹灣地區成像,最后獲取的圖像分辨率基本上在1.2米到1.5米之間。

  由於分辨率高,月面上直徑四五米的坑和3米的石頭在影像圖上都能看到。

  李春來舉例解釋說,影像圖下半部分最大的環形坑(圖中處)直徑約2千米,大概有400多米深,能看到底部有一些白色小點,主要是三四米的石塊。而在影像圖上方,有一個特別亮的小坑(圖中處),直徑約為300米,周圍有輻射紋,這說明這個坑是新砸出來的,在太空的風化時間還比較短。這個亮點也讓這張原本略帶沉悶的月圖變得活躍。

  拍攝難度大,CCD相機對同一地點拍攝96張完全契合的照片

  據專家介紹,由於衛星距離月球較近,月表反射光會使衛星變熱,嫦娥二號繞行一圈在虹灣地區上空的照相時間隻有65秒,其他時間不工作。

  李春來說,虹灣地區作為嫦娥三號預選著陸區的范圍大致為南北100公裡、東西300公裡。嫦娥二號在15公裡高度,每一軌拍到的月面長度約在110公裡。同時,虹灣屬於月海地貌,亮度比較低,要對其高精度成像,對衛星和相機要求很高。

  李春來說,嫦娥二號衛星CCD相機的成像原理,可以理解為對同一地點拍96張照片,96張照片又要能夠完全契合。

  專家介紹,此前國際上隻有美國曾對虹灣局部區域成像,分辨率大概在0.5—1.5米之間。一般而言,米級分辨率被視為高精度成像。中國此次基本上實現了對虹灣大范圍區域進行高精度成像。

  李春來說,將根據獲取的虹灣圖像,通過綜合分析地形地貌、光照等數據進一步確定該地區是否適合嫦娥三號月球軟著陸,為安全著陸做好技術准備。
http://scitech.people.com.cn/BIG5/13161119.html

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