全景相機實現毫米量級空間分辨率成像

嫦娥四號全景相機正樣產品照片

人民網西安1月11日電(記者龔仕建)

2019年1月11日16時47分，北京航天飛行控制中心大螢幕上呈現出著陸器和巡視器的互拍影像圖。影像清晰顯示了著陸器和巡視器周圍的月背地形地貌，兩器上的五星紅旗分外醒目。中國科學院西安光學精密機械研究所(以下簡稱：西安光機所)研製的全景相機讓全世界人們看到了鮮豔的五星紅旗隨中國製造的探測器在月球背面閃耀。

作為嫦娥三號的“姊妹星”，嫦娥四號全景相機肩負拍攝著陸器彩色照片的重任。兩台完全一致的相機安裝在巡視器桅杆上，宛如人之雙目，通過類似人眼“雙目立體視覺”原理，實現對巡視區月面的立體成像；依靠桅杆的左右旋轉和上下俯仰，實現大視場和上下大範圍的全景成像，再通過影像拚接及立體反演，得到月面巡視區的全景三維立體影像。以實現巡視區月表的三維光學成像、地形地貌研究、撞擊坑調查與研究、月球地質構造解析和綜合研究的科學目標。

嫦娥四號全景相機具有黑白和彩色兩種成像模式，可實現從巡視器腳下到月球邊際無窮遠的清晰成像，並且在近距離觀測時可實現毫米量級的空間分辨率。全景相機拍攝的影像也將對巡視器上其他載荷的探測起到指導作用。

西安光機所針對國家探月工程及深空探測的科學布局，以長期參與我國探月工程的骨乾力量為班底成立了月球與深空探測技術研究室。自探月工程一期以來，該團隊先後承擔了嫦娥一號CCD立體相機和干涉成像光譜儀、嫦娥二號CCD立體相機、嫦娥三號全景相機和月基光學望遠鏡、嫦娥四號全景相機等有效載荷的研製，圓滿完成各項工程任務和科學目標。

嫦娥一號CCD立體相機為我國獲取了首幅地面分辨率為120m的全月立體圖，影像清晰、層次豐富，為當時國際上最完整的全月面影像；嫦娥一號干涉成像光譜儀獲得了84%月表面積的清晰多光譜影像，科學家們用該原始數據，成功反演了月表主要礦物分布和鋁、鎂、鈦等元素的含量。嫦娥二號CCD立體相機為我國獲取了首幅分辨率優於7m的全月圖及月面虹灣地區1.3m分辨率影像，為嫦娥三號落月探測勘察了“落腳點”；搭載於“玉兔號”巡視器上的嫦娥三號全景相機實現了我國首次月表實地高分辨率立體成像，獲得了大量科學數據用於月表地形地貌研究，同時獲得了著陸器清晰鮮豔的彩色照片，為標誌嫦娥三號任務圓滿成功的兩器互拍提供了保證；月基光學望遠鏡實現了人類首次月基天文觀測，從月面著陸到現在，望遠鏡一直工作正常，共發回數萬張從月面獲得的星圖，是嫦娥三號獲得有效數據最多的載荷，也是唯一還在工作的載荷。

西安光機所作為我國深空探測領域經驗豐富、技術精湛的主力軍，目前正在承研嫦娥五號全景相機、嫦娥六號全景相機，並承擔我國首次火星探測工程著陸巡視器多光譜相機、環繞器中分辨率相機光機組件、著陸巡視器顯微相機電子學組件等研製任務。西安光機所將緊密圍繞國家空間科學工程需求，積極參與國家月球探測後期工程、小行星探測、木星探測等深空探測領域工程任務規劃，助力我國在深空探測領域不斷邁出新步伐。