“嫦娥”照片可能錯(cuò)了

黃永明

“嫦娥一號(hào)”發(fā)回的第一幅月面圖高調(diào)公布，但是，一位天文愛好者卻在圖片上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能的重大瑕疵，并在網(wǎng)上發(fā)布了強(qiáng)有力的證據(jù)，這些證據(jù)得到了美國專家的肯定

在“正龍拍虎”被當(dāng)作一個(gè)新成語流傳于網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”發(fā)回的第一幅月球照片也被一些網(wǎng)民當(dāng)作了懷疑對(duì)象。然而，當(dāng)這張照片被證明為真時(shí)，事情卻開始向著一個(gè)令人始料未及的方向發(fā)展。

據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，中國探月工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)12月2日做客上海“文匯講堂”時(shí)，針對(duì)一些網(wǎng)民關(guān)于“嫦娥首幅月球圖像抄襲美國”的傳言作出澄清：“嫦娥傳回的圖像確實(shí)是真實(shí)的，是經(jīng)過非常復(fù)雜的拍攝、傳輸、接收、處理過程后得到的，并且與美國所拍的圖像有細(xì)微差別。”

歐陽院士的主要證據(jù)是，“嫦娥一號(hào)”所拍圖像上某個(gè)地方有兩個(gè)小坑，但是在美國所拍的圖像上，同樣的地方只有一個(gè)小坑。

然而同一天，在中科院上海天文臺(tái)和上海天文學(xué)會(huì)主辦的一個(gè)網(wǎng)上論壇，一名天文愛好者自稱發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的事實(shí)：“嫦娥一號(hào)”圖像上所謂兩個(gè)小坑其實(shí)是同一個(gè)坑出現(xiàn)了兩次，原因在于“第一幅月面圖”存在錯(cuò)誤！

“如果確實(shí)是錯(cuò)誤的話，即使我不發(fā)現(xiàn)，終究也難逃網(wǎng)民法眼?！边@位署名“美的眼睛”的網(wǎng)民寫道。

月面圖的來歷

要理解事情的來龍去脈，還要從“第一張?jiān)旅鎴D”的來歷講起。

據(jù)國家天文臺(tái)月球與深空探測(cè)科學(xué)應(yīng)用中心發(fā)表的材料，“嫦娥一號(hào)”獲得的第一軌圖像是從北京時(shí)間11月20日16時(shí)49分開始的。

“嫦娥一號(hào)”拍照的方式與人們?nèi)粘５恼障嘤泻艽蟛煌?。所謂“一軌圖像”，指的是衛(wèi)星上的CCD立體相機(jī)采用陣線推掃的成像方式，獲取前視、正視和后視三條連續(xù)的二維圖像。換句話說，目標(biāo)區(qū)域被從正上方和兩個(gè)側(cè)面分別拍攝，這樣便可以制作出立體圖像。衛(wèi)星拍攝的每一條圖像看起來呈帶狀，對(duì)應(yīng)月面上寬60公里、長600公里的范圍。

首幅月面圖是由19軌圖像拼接而成的?！版隙鹨惶?hào)”環(huán)繞月球飛行一周能拍攝一軌圖像，而它飛行一周需要127分鐘。這樣，19軌圖像完全拍攝完畢需要將近兩天時(shí)間。

嫦娥工程地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師李春來12月2日在北京的一個(gè)公眾報(bào)告會(huì)上介紹說，19軌圖像于11月22日完成接收，23日即做好了拼接圖，領(lǐng)導(dǎo)小組拿出方案，確定公布多大幅面的圖，打印了30份報(bào)送中辦和國辦。

據(jù)國家天文臺(tái)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的副研究員劉建軍介紹，月表平面圖像的處理共經(jīng)過了四個(gè)步驟。第一步是利用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行信道處理?！斑@就像打開包裹，把里面的貨物和包裝盒區(qū)分開來?！彼f。第二步做定標(biāo)處理。第三步做定位處理，即知道圖像在月面上的位置。最后做圖像增強(qiáng)處理，使照片更加美觀。

確定公布的月面圖對(duì)應(yīng)于月球正面東部靠近南極的地區(qū)。11月26日，月面圖正式“完美亮相”。從以上過程可以看出，這張照片并不像一些網(wǎng)民所說的那樣，花了一個(gè)星期才制作出來；相反，它是在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)完成的。

不存在的隕坑？

這張?jiān)旅鎴D發(fā)布后，即有網(wǎng)民將其與美國的月球照片進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者幾乎完全一樣，據(jù)此懷疑“嫦娥一號(hào)”的照片抄襲了美國的。但事實(shí)上，到美國阿波羅計(jì)劃完成時(shí)，已經(jīng)有97%的月面被測(cè)繪過，沒有很好測(cè)繪的是極地區(qū)域。所以，不管“嫦娥一號(hào)”拍攝極地以外的哪片區(qū)域，根據(jù)坐標(biāo)是一定能找到對(duì)應(yīng)圖片的。

作為對(duì)網(wǎng)民這種荒誕不經(jīng)的懷疑的一個(gè)“反駁”，一位加拿大華僑在認(rèn)真對(duì)比圖像之后，指出“嫦娥一號(hào)”所拍圖像的下方中部有兩個(gè)小坑，但是在美國所拍的圖像上，同樣的地方只有一個(gè)小坑。

但天文愛好者“美的眼睛”卻認(rèn)為，“嫦娥一號(hào)”照片上的兩個(gè)小坑實(shí)為圖片拼接錯(cuò)誤造成的瑕疵。他的結(jié)論是在將“嫦娥一號(hào)”圖片和谷歌提供的“谷歌月球”（Google Moon）上相應(yīng)的圖片進(jìn)行比較后得到的。

“谷歌月球”的圖片的基本來源是美國于上世紀(jì)90年代發(fā)射的“克萊門汀號(hào)”(Clementine)月球探測(cè)器拍攝的照片。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）在1990年代末對(duì)“克萊門汀號(hào)”的44000張照片進(jìn)行了處理，這些處理后的圖片后來首先出現(xiàn)在美國宇航局(NASA)的11張光盤中，后被廣泛傳播。再后來，USGS的“統(tǒng)一月球控制網(wǎng)”（The Unified Lunar Control Network）對(duì)圖片進(jìn)行了變形處理，形成今天“谷歌月球”的版本。

對(duì)比兩方照片可以看出，“谷歌月球”只有一個(gè)隕坑的地方，“嫦娥一號(hào)”的照片中卻出現(xiàn)了兩個(gè)緊鄰的隕坑?！懊利惖难劬Α狈治稣f：“根據(jù)地形特征，從左向右推算，再從右向左推算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)走到中間錯(cuò)了位，嫦娥的兩個(gè)坑對(duì)應(yīng)的其實(shí)就是谷歌的一個(gè)坑。”從他給出的對(duì)比圖片中可以看出，隕坑周圍的多個(gè)小點(diǎn)（更小的隕坑）的相對(duì)位置在兩幅圖上明顯不同。

“到底是嫦娥把一個(gè)坑錯(cuò)位成兩個(gè)坑，還是美國人把兩個(gè)坑錯(cuò)位成了一個(gè)坑，倒是都有可能?！薄懊赖难劬Α币婚_始說。但很快，他就發(fā)現(xiàn)了更多證據(jù)：問題坑的南面有一個(gè)條索狀物，在嫦娥圖片中被一劈為二了，“表明更可能是嫦娥圖像處理人員的失誤，而不是NASA?！?/p>

還有，在12月2日國家天文臺(tái)新展示的第一幅月面圖像的飛行效果圖（三維圖片）中，同樣的位置只存在一個(gè)隕坑。

最后，“美的眼睛”甚至在照片中畫出了一條長達(dá)100多公里的“錯(cuò)位線”，并稱錯(cuò)位的幅度達(dá)到約3.5公里。

有另一種分析也支持了“美的眼睛”的結(jié)論。天文愛好者做了一張對(duì)比圖，上方是“嫦娥一號(hào)”圖片，下方是“谷歌月球”的圖片。通過連接問題坑周圍的幾個(gè)小坑，發(fā)現(xiàn)連接線和圍起來的矩形在“嫦娥一號(hào)”的照片中被不正常地放大了，所以不光是出現(xiàn)了一個(gè)新的隕坑，而且出現(xiàn)了新的平地。

難道多出來的面積是月殼運(yùn)動(dòng)擴(kuò)張所致？仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，“新坑”右上外緣的小坑明顯出現(xiàn)在谷歌圖坑的右上外緣，而且比較此圖左右兩邊，都可以看出沒有擴(kuò)張的跡象。

與歷史照片（美方制作）的不同之處一方面反駁了“嫦娥一號(hào)”照片抄襲的傳言，但另一方面，它也很可能意味著這張歷史性的圖片（中方制作）存在令人遺憾的差錯(cuò)。

問題出在哪

據(jù)報(bào)道，歐陽自遠(yuǎn)院士在上?！拔膮R講堂”是這樣解釋多出來的那個(gè)坑的：多出來的一個(gè)小坑，或許是美國圖像的分辨率還不夠高，或許是在2005年至2007年間月球遭受新的小天體撞擊而形成的。

那是一個(gè)直徑大約3公里的隕坑。而理論上的計(jì)算表明，一顆直徑60米的小天體以17千米/秒的速度正面撞擊月球，將能夠產(chǎn)生一個(gè)直徑3公里的隕坑。這種撞擊事件發(fā)生的概率是720年一次。

另外，一個(gè)被國家天文臺(tái)研究人員稱為“言之有理”的說法是，假如這樣一次撞擊在過去幾年中真的發(fā)生過，那么對(duì)于這樣一個(gè)不算小的撞擊，天文學(xué)界不可能毫無覺察。

參與探月工程的研究人員中有人認(rèn)為，前述報(bào)道并沒有準(zhǔn)確表達(dá)歐陽自遠(yuǎn)的意思，“說這個(gè)坑是這兩年撞的，這肯定不是歐陽院士的本意。”

現(xiàn)在，嫦娥工程地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師李春來顯然已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)上的各種質(zhì)疑搞得不勝其煩?！拔抑谰W(wǎng)絡(luò)上有什么說法！網(wǎng)上的說法多了！”他在電話里說，不愿對(duì)業(yè)余天文愛好者的質(zhì)疑做出解釋。

“你所看到的就是一個(gè)銜接區(qū)，而且這個(gè)區(qū)域沒有完美銜接，一個(gè)特征出現(xiàn)了兩次?！泵绹敖y(tǒng)一月球控制網(wǎng)”的大地測(cè)量學(xué)家布倫特·阿奇納爾（Brent Archinal）肯定地說，“（兩個(gè)隕坑）其中一個(gè)來自一軌照片，而另一個(gè)來自另一軌照片中的重疊部分?！彼鶐ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在2005年發(fā)布的月球圖片正是“谷歌月球”圖片的來源。

阿奇納爾說，盡管他不認(rèn)識(shí)中文，但他看得出“美的眼睛”所劃出的100多公里長的“錯(cuò)位線”是一個(gè)清晰的跡象。

另外，美國加州理工學(xué)院的一位物理學(xué)博士在網(wǎng)上指出，“嫦娥一號(hào)”圖像中的某些隕坑顯然被不正常地拉長了。

據(jù)李春來12月2日在公眾報(bào)告會(huì)上的說法，“嫦娥一號(hào)”圖像每一軌照片幅寬60公里，而軌間距要比60公里小，所以有十幾公里的部分是重疊的，處理圖片時(shí)需要把重疊部分去掉。

“地球遙感衛(wèi)星拍攝地面影像時(shí)，也是一軌一軌拍攝，而且圖片在拼接時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)位是很常見的情況，因?yàn)樾l(wèi)星的姿態(tài)不可能始終完全一樣?！背鲎灾锌圃哼b感應(yīng)用研究所的一位博士說，“但后期校正后一般都能解決?！?/p>

“‘嫦娥一號(hào)的19軌照片的數(shù)據(jù)量很大，在不趕進(jìn)度、沒有壓力的情況下，一般至少需要一個(gè)星期的時(shí)間才能處理得比較完美?！彼f，“但他們顯然沒能用那么久?！?/p>