央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  今天晚上,嫦娥二号卫星将开始降轨,从100公里×100公里的圆轨道进入100公里×15公里的椭圆轨道,并开始为月球拍特写,为嫦娥三号的着陆点提供高精度成像。

  本报记者日前独家专访中国科学院西安光学精密机械研究所(西安光机所)所长、嫦娥二号CCD相机的主任设计师赵葆常,就CCD相机的技术攻关难题、相机本身的设计以及整个研制团队的努力过程进行了全程揭秘。

  不到一年研制出嫦娥二号CCD相机

  《法制晚报》(以下简称"FW"):西安光机所是什么时候接到CCD相机的研制任务的?

  赵葆常(以下简称"赵"):要说到此次任务,首先要提到嫦娥一号,因为嫦娥一号里面也有一台CCD相机,也是我们西安光机所造的。

  嫦娥一号上的CCD相机分辨率达到120米,而美国的只有108米。嫦娥一号CCD相机拍摄的全月图,也比美国拍摄的清楚很多。

  当时有人说中国的照片是假的,是抄美国的。不是,就是中国人照出来的。这就是有了力量,你说话的口气也硬了。你如果做不出来,再说什么也没用。现在可能很多人都知道,原来月球上那么多坑坑洼洼的地方。月球就是那样,千疮百孔。

  2008年8月8日,国防科工局通知我们,嫦娥二号CCD相机还是由西安光机所造。我们2009年8月5日交的相机。

  FW:网上有一种说法,那就是咱们的相机分辨率不如美国的。

  赵:我们的是120米,他们的是108米,这两个分辨率是差不多的。

  这两个图像在北京天文台的展示大厅有,一面墙上贴的是美国的克莱门汀的照片。这我还得说,里面有很多天窗,就是没有照到的地方,我们的照片全。

  对我们的农林地球卫星来说,探测森林面积,它不需要太高的地面分辨率,几十米、一百米就够了。你不可能一平方米一平方米看树木长得怎么样,没必要。

  月球也是这样。你是为粗略地看,120米就够了。大坑你也能看到,大山你也看得到,但是更细的东西你就看不到了。

  FW:当时是不是有人提出来要跟日本的比一下?

  赵:对,当时说跟日本的比一下。日本的指标提出的分辨率是10米,但是日本的设计师说在南北纬70度之间能拿到立体图像,两极做不到。

  我这个相机分辨率是10米,也就是说南北纬70度之间分辨率为10米,我可以保证拿到立体图像,两极我做不到。

  印度也做了一个立体的相机。印度的地面分辨率是变的,到赤道时5米,到其余的地方时160米,因为赤道光强。两极太阳光是平照过去的,光弱。

  直径超3米坑地图都可显示

  FW:与嫦娥一号相比,在轨道方面,嫦娥二号要飞得更低,近月点最近处将要达到15公里,那么嫦娥二号CCD相机与嫦娥一号CCD相机比,更独特的创新之处在哪呢?

  赵:根据当时的条件,CCD相机的地面分辨率为120米。上级给嫦娥二号下达的任务,是在100公里的轨道上时,能获得整个月球的照片,且分辨率优于10米。等相机做成后,实际的分辨率能达到7米,分辨率越小肯定越好。

  而在100公里×15公里的椭圆轨道上,也就是在"虹湾"区照相时,上级下达的任务是地面分辨率优于1.5米,现在媒体普遍报道的也是这个数据。实际上,现在嫦娥二号CCD相机在100公里×15公里的椭圆轨道上时,地面分辨率能做到1米。也就是说超指标完成。

  FW:那是我们在"虹湾"区能拍到的最高分辨率吗?对我们的工作有哪些方面的帮助?

  赵:嫦娥二号这个事情做成之后,可以给地质学家提供更精细的立体图像,这样可以让他们对月球地质构造的研究更细,这是第一个目的。

  第二个目的是我们马上要发射嫦娥三号了,嫦娥三号有一个着陆车,要降到月球上去。现在国防科工局已经选了着陆点,选在"虹湾"区。

  "虹湾"是月球上的一个地理名称,相当于我们说的墨西哥湾。那里没有水,没有海。北面和西面都是被山包围的,东南面是比较开阔的那么一块地方。那块地方基本上是比较平的,但是那个区域很大。

  嫦娥三号需要嫦娥二号选一个着陆的地方,那个地方是相当平坦的。就是不要掉到坑里面去,掉到坑里面就出不来了嘛。所以就有那么一个任务,嫦娥二号在"虹湾"区是要在1米拿到照片。

  FW:嫦娥二号拍出来的照片分辨率那么小,你能直观地告诉我们是什么样的吗?

  赵:嫦娥一号地面分辨率是120米,在我们的地图上能看到的小芝麻点直径大概都是360米。

  嫦娥二号"虹湾"区成像是个什么概念呢?直径大于3米的一个坑,在地图上可以显示出来。

  地图上没有显示出来的,就是直径比3米还小的坑,只要直径比3米大,地图上都可以显示出来。

  "虹湾"区的图像完全是为了给嫦娥三号铺路,所以,7米的分辨率是为地质学家提供更加详细的月球图。"虹湾"

  区的图像、7米的全月图像就是我们的目标。

  我国进入军事侦察相机行列

  FW:分辨率是1米多,还不是太精确,最精确的大致是多少?

  赵:从军事侦察来讲,高分辨率要求达到1米以下。但是要看轨道高度。比如说中低轨五六百公里的轨道高度,要求军事应用的话,做到1米的分辨率。轨道低点,可以做到1米、0.5米,包括0.3米。

  美国人的最高分辨率是0.1米,那个很难做,但是他们做到了。但一般来讲1米、0.5米基本上就够用了,就军事侦察相机来讲,我们国家也跨入这个行列了。

  FW:那知识产权都是我们自己的吗?换句话说,相机都是我们自主研发的吗?

  赵:当然,全是西安光机所造的。相机上用的光学玻璃也都是国产的。国产玻璃跟国外玻璃比起来价钱差20倍。嫦娥一号、嫦娥二号用国产玻璃,花费不到20万,但是从国外买则需要100多万。与国产玻璃相比,不得不承认国外玻璃有优点,其化学稳定性比较好,不容易腐蚀。

  玻璃腐蚀的时候,表面有发毛的,就像起雾那么一种东西,能降低拍照的清晰度。但是玻璃是因为表面被空气冲击了,才会腐蚀。

  如果将它包裹住,空气接触不到,也就不会腐蚀了。再说在太空中没有空气,就更没关系了。所以国产玻璃的缺点是可以避免的。但CCD不是国产的,CCD是从加拿大的达索公司买的。

  现在的CCD基本上都是国外的。我们正在和其他单位合作,希望能把它国产化。

  FW:所里多少人参加了这个研发工作?

  赵:加到一块,科技组的有30多人,再加上检测加工的技术工人,有100多人。要是此次拍照顺利进行,我们将可以获得7米的全月图像,到现在为止国际上没有。

  嫦娥一号时期获取的120米的全月图像,到目前为止,全世界范围内我们的还是最全的,别的国家包括美国都没有将整个月球的图片全拿下来。

  嫦娥一号是绕了500多圈,最终得到了全月图像。

  咱们获取7米的全月图像在技术上要比嫦娥一号时期获取120米的全月图像难很多。

  本版文/记者李莎莎

  嫦娥二号历程

  10月1日卫星发射

  10月2日第一次紫外导航/拍图、第一次中途修正

  10月3日第二次中途修正

  10月4日X频段试验

  10月5日第三次中途修正

  10月6日第一次近月制动

  10月7日平面机动

  10月8日第二次近月制动(未实施)

  10月9日第三次近月制动(未实施)

  10月11日卫星环月(侧飞模式)

  10月14日降落相机成像试验、有效载荷设备开机

  10月24日CCD相机成像试验

  10月26日4×10N推力器轨控方式降轨进入100公里×15公里轨道

  10月27日第一次试成像(激光)、第二次试成像(地速)、第三次试成像(行频)、进入“虹湾”区成像(16圈)

  10月29日控制卫星进入近月点为15公里的椭圆轨道

视频集>>

热词: