“天問一號(hào)”探測(cè)器咋煉成火眼金睛

近日，國家航天局發(fā)布了三幅由我國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器拍攝的高清火星影像圖，包括兩幅全色圖像和一幅彩色圖像。

全色圖像由高分辨率相機(jī)在距離火星表面約330千米至350千米高度拍攝，分辨率約0.7米，成像區(qū)域內(nèi)火星表面小型環(huán)形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見。據(jù)測(cè)算，圖中最大撞擊坑的直徑約620米。

2月26日起，“天問一號(hào)”在停泊軌道開展科學(xué)探測(cè)，環(huán)繞器高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、礦物光譜儀等科學(xué)載荷陸續(xù)開機(jī)，獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。環(huán)繞器上的高分辨率相機(jī)配置兩種成像探測(cè)器，能夠?qū)崿F(xiàn)線陣推掃和面陣成像，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域地形地貌開展精細(xì)觀測(cè)。中分辨率相機(jī)具備自動(dòng)曝光和遙控調(diào)節(jié)曝光功能，能夠繪制火星全球遙感影像圖，進(jìn)行火星地形地貌及其變化的探測(cè)。按照計(jì)劃，“天問一號(hào)”將在今年5月至6月?lián)駲C(jī)實(shí)施火星著陸，開展巡視探測(cè)。

日前，記者走進(jìn)中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，采訪火星高分辨率相機(jī)研制項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，探秘這一用來細(xì)致觀察火星的“火眼金睛”是如何“煉”成的。

高分辨率相機(jī)主任設(shè)計(jì)師董吉洪說，火星高分辨率相機(jī)如同火星探測(cè)器的眼睛?！盁挕本瓦@雙“慧眼”，是光學(xué)、機(jī)械、熱控、電子學(xué)、軟件等多學(xué)科共同協(xié)作的結(jié)果。

比如，在光學(xué)系統(tǒng)方面，相機(jī)采用了長(zhǎng)焦距大視場(chǎng)離軸三反光學(xué)系統(tǒng)，成像分辨率可達(dá)到亞米級(jí)，相當(dāng)于站在長(zhǎng)春可以觀測(cè)分辨出沈陽街道上行駛的車是兩廂還是三廂。

再比如，為了使這雙“眼睛”質(zhì)量輕且具有高穩(wěn)定性，高分辨率相機(jī)采用全碳化設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用碳化硅反射鏡、碳纖維桁架、實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的超輕量化設(shè)計(jì)，整機(jī)質(zhì)量?jī)H43千克。熱控系統(tǒng)主要是保障設(shè)備元器件的工作環(huán)境溫度，就像給“眼睛”戴上“保溫眼罩”。即使在深遠(yuǎn)的外太空，相機(jī)的工作環(huán)境溫度也能保持在十幾攝氏度。電子學(xué)組建的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，負(fù)責(zé)傳輸指令，控制捕捉靜態(tài)照片或動(dòng)態(tài)視頻，還能自動(dòng)調(diào)光，減少人為操作產(chǎn)生的誤差……

“煉”就這雙“眼睛”實(shí)屬不易。團(tuán)隊(duì)于2016年4月正式啟動(dòng)火星探測(cè)高分辨率相機(jī)研制任務(wù)。3年多的時(shí)間里，團(tuán)隊(duì)幾乎沒時(shí)間休息。而承擔(dān)這一重大科研任務(wù)的團(tuán)隊(duì)，只有30余人，平均年齡35歲左右。

（摘自《北京青年報(bào)》）