“嫦娥”六号的月背高清国旗照片出自这里……
陕西广电融媒体集团·起点新闻 2024-06-07 22:54
近日,一张中国首次在月球背面独立动态展示国旗的高清照片,在网络上刷屏引发热议。拍摄这张珍贵的照片的全景相机是“西安造”,来自中国科学院西安光机所月球与深空探测技术研究室。在距离地球40万公里的“高空”,“嫦娥”是怎样拍下这完美瞬间的?下面就跟随记者走进全景相机的研制科学家们,听听照片背后的故事。
从北京回到西安已经两天了,回想起当时在测控大厅操作40万公里高空的“嫦娥”拍照的工作,西安光机所总工程师杨建峰还是有些激动地说,干了二十年“嫦娥”工程,可在现场还是紧张了三次。
杨建峰:“尤其是你这个图像该下来没下来的时候,那是很紧张的。比如说我们这个第一幅图,应该是中午1:22就下来,结果等了半小时才下来。我说出问题了?咋回事?把我给急的,还真是有点紧张。”
杨建峰说,本次“嫦娥”六号上的全景相机,既要拍摄150度夹角面积内月表采集前后的对比照,还要拍摄出鲜艳的五星红旗,如何将月表的暗色,与国旗的红色、五角星的黄色以及旗杆的白色等亮色之间调整出最佳的曝光参数?是最难的难题。
“嫦娥”六号在月球背面的工作时间,只有地球的48小时,月球正午时分,是拍照的最佳时间。根据“嫦娥”五号的经验,最初设定的曝光档分别是12、15和18,可是没想到,月球背面的光线环境并没有预想的那样明亮。
杨建峰:“嫦娥6号月面拍照情况,临时就把这个曝光时间改成第12档,第18档和第24档,变成这三档了。24档拍完之后,就是现在网络上那个国旗最好,接近饱和。”
记者在实验室看到了“嫦娥”六号全景相机的备份机,和一个胶片式的莱卡相机差不多大小,别看它个头小,能干的都是大事儿。
月球与深空探测技术研究室副主任吕宝刚介绍,月表温度有从130度到零下183度的温差,对相机的耐超高温和耐超低温,都提出了更高的要求。因此,“嫦娥”六号上的全景相机加装了OSR膜,可以增加散射效率,保持相机内部温度在恒定范围内,确保设备正常运行。除此之外,全景相机还采取降低系统功耗至两瓦,也就是一个小灯泡的耗电量;设计多层热包覆;减小通光口径等措施,实现了内部温度稳定。
吕宝刚:“从整个里面核心上来讲的话,就是两个电路板,第一个电路板就是刚才看到的感光元器件,这通过把光能接收进来,进行成像。那么反面过来这有一个FPGA,这是我们整个内部的控制单元,控制感光芯片进行成像,成像完之后进行数据处理,把这个图像再下传到地面上去。”
这次“嫦娥”带上月球的五星红旗是用玄武岩制成,表面有一些凹凸有致的起伏,加上高清的相机、最佳的曝光参数,一张立体感强、鲜艳夺目的中国国旗照片,完美从太空传回地球。杨建峰说,收到照片的那一瞬间,心情很激动。
杨建峰:“当时我觉得挺高兴,我觉得很圆满。全景相机放在全景相机转台上,转台可以抬头,可以低头,可以旋转,可以横摆。国旗本身在一个视场里面是可以涵盖的,但是这个国旗的位置到底是不是合适呢?也靠转台来调整,总共拍9幅图像。”
从“嫦娥”一号的全月影像图,到“嫦娥”三号的首次国旗展示,再到“嫦娥”六号的月背高清国旗照片,月球与深空探测技术研究室团队不断提高技术水平。除此之外,他们研制的天问1号多光谱相机,在轨获得了火星表面清晰图像及多光谱数据;研制的夸父1号全日面矢量磁像仪和硬X射线成像仪,获取了高分辨率的太阳磁场图像和太阳C级耀斑图像,成像质量国际领先。
杨建峰说,“嫦娥”七号、八号的相机研发已经启动,飞向更遥远太空的“天问”2号相机项目也已经开始,用中国自主研发的“眼睛”,记录下飞向深空追星逐日探月中每一个珍贵的瞬间,是他们的使命。
杨建峰:“现在承担的项目同时有两个、三个甚至更多的任务需要完成,我们觉得是荣幸,把这项目都干好,为国家能做更大的贡献,我们觉得这是值得的。”
起点新闻记者:刘洁
编辑:王迪
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