資料來源 CFP 新民圖表信用貸款 製圖 賀信本報記者 薑燕
  昨天23時45分,嫦娥三號著陸器和巡視器“玉兔”互拍的照片並肩呈現在北京航天飛控中心的大屏幕上,標志著嫦娥三號任務的圓滿完成。巡視器的“靚照”上,五星紅旗色彩鮮艷,這是中國長灘島國旗第一次在地球之外的天體上亮相。
  10米走了當鋪一個多小時
  昨天下午,兩器互拍的準備工作有條不紊地展開。15時04分,“玉兔”進入佳木斯深空測控弧段,地面根據監測數據決定互拍時間。確蒸烤箱定時間之後,即發出指令讓“玉兔”從停留的地點向10米外的A點拍照,傳到地面。科技人員根據照片上的信息,為“玉兔”設計了一條走到A點的好路線。
  18時28分,“玉兔”從停留地點向A點進發。雖然這段關鍵字路只有短短10米,但在佈滿月塵的月球錶面,“玉兔”卻走得格外小心,花了一個多小時,直到20時才到達A點指定位置。
  兩器互拍,是嫦娥三號任務圓滿完成的最後一個關鍵節點。著陸器和巡視器為什麼需要互拍?專家解釋,如果沒有另外一個相機,著陸器和巡視器都看不到自己的狀態,假如只在自己身上裝相機,也看不到全景。另外,探測器抵達月球,科研人員非常希望瞭解月球的環境,如著陸器降落時,月塵會不會落到太陽帆板和相機上,會不會因此影響太陽能帆板發電的效率、增加轉動機構的阻力?這些問題,如果有互拍,就可以更加清晰地觀測和研究。
  專家曾擔心互拍效果
  在未成功之時,再周密的計劃也還是讓人捏一把汗。人們對兩器互拍的效果頗為擔心。
  從著陸器此前拍攝的“玉兔”及周邊環境的照片上看,不遠處就有一個看上去不太淺的坑,還有些石塊,這對它的行動會不會有影響?對這一點,專家請大家吃了一粒定心丸。他們其實不希望看到過於平坦的月面,那樣的話,雖然“玉兔”走起來比較容易,但對科研來說,就少了很多信息。專家們希望看到石頭和撞擊坑,以便從中作出綜合分析。
  專家擔心的是,著陸器上的地形地貌相機和巡視器“玉兔”上的全景相機這次拍的都是彩色照片,比黑白照片在傳輸的數據量上增加了4倍,傳輸通道會不會像前天晚上那麼暢通?五星紅旗對相機也是個挑戰,相機能不能還原色彩?另外,在月球錶面那樣的光線條件下,全景相機能不能圓滿完成拍攝任務?拍攝時的月球錶面溫度超過100℃,全景相機能否經得住高溫的考驗?
  好的是,從著陸器此前拍攝的照片來看,圖像清晰,和地面上400萬像素拍出的照片效果非常接近,這已超出專家預期。
  “玉兔”有6只“眼睛”
  “玉兔”身上的相機可不光是為了互拍,這是它在月球上行走的“眼睛”。“玉兔”一共有6只“眼睛”,保證其正常行走。這6只“眼睛”是兩個全景相機、兩個導航相機和兩個避障相機,共同組成了“玉兔”的視覺定位系統。
  視覺定位技術是利用相機照片確定自身定位的技術。在嫦娥一號和二號中,使用的是無線電定位系統。到了嫦娥三號任務,無線電定位系統存在一些劣勢,一是精度不夠,二是解決不了非核定目標的相對位置關係。
  視覺定位系統中,全景相機輔助選定探測點,可拍攝巡視器周圍100米左右環境的高分辨率照片,地面可根據照片規劃全局。
  導航相機主要負責引導巡視器的行進,拍攝範圍在10米左右,將周圍環境拍成圖片後傳回北京飛控中心,由中心製成三維地圖來確定行進路線。它和全景相機都安裝在巡視器的頂部。安裝在頂部,也有避免月塵侵襲的考慮。
  避障相機安裝在巡視器下部,關心的是巡視器的腳下。它將巡視器前非常近的地面情況拍照後,傳給巡視器自己的計算機,由它自主分析面前的地面情況,控制前進。
  以60°為間隔繞拍
  嫦娥三號探測器副總設計師賈陽說,科研人員的重要任務是按照陽光照射的方向,給兩器互拍劃定路線。
  “我們考慮是在10米那個位置來互拍,如果陽光是上午從東南那個方向來的話,‘玉兔’就走右半圈,如果是下午分離,就走左半圈偏西邊。目的就是著陸器對著光,否則就像在拍剪影。”賈陽說。
  由於著陸器不能移動,巡視器只能通過自身的移動,來保證著陸器臉上始終有陽光。這個過程基本是讓“玉兔”繞行著陸器半圈,從五個點拍出來著陸器的背影側影,最後是一張正面的圖片。
  拍照的第一個點A點位於著陸器正北方10米處,巡視器回眸一望,拍下著陸器監視它的背影,而它的這次回頭,也會被著陸器拍下。這就是昨晚看到的兩器互拍的照片。
  隨後,巡視器在太陽光線的指引下,以60°為一次間隔,依次到達位於著陸器的後側方、側方以及正前方,記錄不同角度的珍貴影像。最後,巡視器終於來到著陸器的正前方,記錄下彼此微笑的畫面。這時,巡視器就能拍到著陸器正面的五星紅旗。
  照片顏色正成像清晰
  昨晚,北京航天飛控中心大廳內,氣氛緊張有序。指令員有條不紊地向各個台站傳送命令、通報狀態。
  當大屏幕上的時間顯示為23時41分時,一道指令傳出:“第一次相機拍照圖像下傳。”
  23時42分,“第二次相機拍照圖像下傳。”
  此時,所有關註這一歷史時刻的人都充滿期待。在大屏幕上,還是只能看到“玉兔”形單影隻的身影。
  終於,一道令人振奮的指令響起:“相機原始圖像數據已開始下傳,請註意接收。”這意味著,很快就能看到照片了。
  “圖像處理結果已向北京發出。”這道指令表明,照片已經解碼。著陸器和巡視器傳回的照片是一組數據,需要國家天文臺解碼後才能轉成照片。
  23時45分,人們期待已久的圖像出現在大屏幕上,著陸器和巡視器的照片同時展現在人們面前。大廳內,掌聲響起。
  23時47分,探月工程總指揮馬興瑞宣佈,嫦娥三號任務取得圓滿成功。
  專家點評,著陸器的地形地貌相機拍攝的巡視器照片上,五星紅旗的顏色很正,巡視器的開關、桅桿和行走痕跡都非常清晰;巡視器全景相機拍攝的著陸器照片同樣顏色很正,圖像清晰,拼接很好——看上去雖然只是一幅圖,但由於著陸器較大,全景相機需要拍攝6張照片才能拍出它的全貌,這幅完整的圖是由國家天文臺用軟件拼接而成。也就是說,“玉兔”在A點一共拍攝了6張照片。
  未來幾天,在從事科學探測的同時,“玉兔”還將繞著陸器繼續行駛,從不同角度與著陸器多次互拍。
  (原標題:著陸器與巡視器完美互拍)
創作者介紹

保濕

kcqqmydyl 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()