谷研試劑-科學(xué)時(shí)報(bào)：CCD立體相機(jī)將為月球拍特寫

我國(guó)第二顆探月衛(wèi)星順利發(fā)射升空，滿載著中國(guó)科學(xué)家智慧和成果的嫦娥二號(hào)正式開(kāi)始了月球的探索之旅。
    10月6日11時(shí)06分，在北京航天飛行控制中心控制下，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星開(kāi)始實(shí)施*次近月制動(dòng)。32分鐘后，衛(wèi)星順利進(jìn)入周期約12小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道。這標(biāo)志著我國(guó)第二顆月球衛(wèi)星誕生。
    在此次舉世矚目的我國(guó)探月工程中，*西安光學(xué)精密機(jī)械研究所研制的CCD立體相機(jī)將參與完成嫦娥二號(hào)月球探測(cè)任務(wù)，同時(shí)西安光機(jī)所研制的紫外月球敏感器光機(jī)組合件和中等精度星敏感器光學(xué)系統(tǒng)還將為衛(wèi)星調(diào)姿定向發(fā)揮重大作用。

    CCD立體相機(jī)將為月球拍特寫

    嫦娥二號(hào)是我國(guó)探月工程二期的先導(dǎo)星，其重要任務(wù)之一是要對(duì)嫦娥三號(hào)的著陸區(qū)進(jìn)行高精度成像，其繞月飛行高度將由嫦娥一號(hào)的200公里降低到100公里，為月球拍近照。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載的CCD立體相機(jī)的精度大大提高，分辨率由嫦娥一號(hào)衛(wèi)星上CCD立體相機(jī)的120米分辨率提高到7米，分辨率提高了17倍。為了使探路任務(wù)完成得更準(zhǔn)確，嫦娥二號(hào)還要從100公里的遠(yuǎn)軌道下降到距離月球15公里的地方，對(duì)嫦娥三號(hào)的著陸點(diǎn)“虹灣地區(qū)”進(jìn)行高精度的探測(cè)和成像。它可以拍到分辨率高達(dá)1米的圖像。
    為了提高相機(jī)成像清晰度與分辨率，西安光機(jī)所研制人員對(duì)相機(jī)感光原理進(jìn)行了特殊修改，采用多區(qū)域感光合成技術(shù)，使用96條線CCD對(duì)同一目標(biāo)采樣，zui后把信號(hào)全都累加，所以很暗的目標(biāo)、分辨率很高的目標(biāo)都可以照出來(lái)。
    CCD立體相機(jī)由光學(xué)鏡頭、CCD探測(cè)器和信號(hào)處理系統(tǒng)組成。CCD探測(cè)器作為核心器件，把光學(xué)鏡頭透過(guò)的光信號(hào)變成電信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)處理輸出到衛(wèi)星上的存儲(chǔ)設(shè)備。但相機(jī)拍照時(shí)離月球表面很近，且月球是自轉(zhuǎn)的，怎樣才能獲得清晰的月球圖像呢？西安光機(jī)所所長(zhǎng)趙衛(wèi)和CCD立體相機(jī)主任設(shè)計(jì)師趙葆常研究員介紹說(shuō)，為月球拍特寫主要是靠相機(jī)的推掃成像技術(shù)，月球衛(wèi)星對(duì)月球的成像跟數(shù)碼相機(jī)拍靜物是不一樣的，月球衛(wèi)星成像時(shí)，照相機(jī)和被拍的目標(biāo)始終是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。推掃成像的概念就是用現(xiàn)在的CCD相機(jī)成一個(gè)條狀的像，然后由若干個(gè)條狀的像，組成一個(gè)完整的圖像。
    據(jù)了解，至今上還沒(méi)有分辨率優(yōu)于10米的全月立體圖像，而嫦娥二號(hào)CCD立體相機(jī)具有這種高精度能力。其對(duì)月球“虹灣地區(qū)”更近距離的探測(cè)，將保證嫦娥三號(hào)落得安全可靠。

    紫外月球敏感器為嫦娥二號(hào)調(diào)姿定向

    星敏感器是對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制及測(cè)量的重要儀器設(shè)備。2007年，嫦娥一號(hào)上啟用了紫外敏感器調(diào)姿定向。在嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上，西安光機(jī)所研制的紫外月球敏感器光機(jī)組合件和中等精度星敏感器光學(xué)系統(tǒng)將為衛(wèi)星調(diào)姿定向發(fā)揮重大作用。
    紫外月球敏感器不是載荷，而是空間探測(cè)器的一種，是衛(wèi)星的組成部分?？臻g探測(cè)器是空間觀測(cè)的“眼睛”，敏感器則被稱為“眼睛的眼睛”，它主要用來(lái)保證衛(wèi)星前進(jìn)的方向，保持衛(wèi)星正確的姿態(tài)，使探測(cè)器能按設(shè)定要求開(kāi)展探測(cè)活動(dòng)。
    紫外敏感器通過(guò)拍攝圖片解析和測(cè)量衛(wèi)星相對(duì)于星球的姿態(tài)。光機(jī)組件是紫外月球敏感器中的重要組件，對(duì)紫外月球敏感器研制和飛行試驗(yàn)起到了至關(guān)重要的作用。西安光機(jī)所曾為我國(guó)嫦娥一號(hào)衛(wèi)星成功研制了紫外月球敏感器光機(jī)組合件和中等精度星敏感器光學(xué)系統(tǒng)。此次西安光機(jī)所科研人員在嫦娥一號(hào)衛(wèi)星紫外月球敏感器光機(jī)組合件研制的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)，對(duì)紫外月球敏感器光機(jī)組合件進(jìn)行了技術(shù)調(diào)整與修改，終于完成了適用于嫦娥二號(hào)衛(wèi)星紫外月球敏感器的光機(jī)組合件，正在嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上發(fā)揮重要作用。