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揭秘嫦娥二号的"七种武器"|卫星有三种可能结局
中央政府门户网站 www.gov.cn   2010年10月01日   来源:新华社

"嫦娥"有一双明亮的"眼睛"——高分辨率CCD相机

    新华社北京10月1日电(记者陈玉明、何宗渝)嫦娥二号不仅长有一对金光闪闪的翅膀太阳翼,还有一双明亮的“眼睛”,那就是此次重新研制的高分辨率CCD相机。

    嫦娥二号CCD立体相机主任设计师赵葆常说,通常的照相机只能获取二维平面图像,而嫦娥二号卫星中的CCD相机是一种立体相机。

    立体相机在嫦娥一号中已经搭载了,但嫦娥一号立体相机的分辨率是120米,只能发现直径大于360m的月坑与其他目标。显然,要想在月面上降落着陆器与月球车,这种分辨率是不行的。

    此次嫦娥二号任务对CCD立体相机提出的要求是,在100公里圆轨道上,地元分辨率优于10米;在15公里×100公里椭圆轨道上,在近月弧段局域地区获取地元分辨率优于1.5米的超高分辨率图像。“我们实际的设计指标比这个更高,争取前者达到7米,后者达到1米。”赵葆常说。

    那么嫦娥二号搭载的这台高分辨率相机能看到多大的东西呢?赵葆常说,可以获得直径大于21米的月坑的清晰图像,在虹湾地区可以得到直径大于3米的月坑或其他障碍物图像,从而为嫦娥三号卫星的着落器及巡视车提供合适的降落地点。

    与其他国家的探月卫星相比,嫦娥二号的“眼睛”是相当明亮的。据赵葆常介绍,2007年日本发射的“月亮女神”中也有一台CCD立体相机,它的地元分辨率是10米,但仅能得到月球南北纬60°间的立体影像。而嫦娥二号在两种轨道上的地元分辨率分别是7米和1米,而且具有全月面立体成像能力。

    2008年印度发射的“月船一号”中的立体相机的地元分辨率是变的,从5米到160米不等,亦即在目标光照条件好时,它可以达到5米;而当光照条件较差时,它仅能做到160米,这与嫦娥二号立体相机的指标相差就更大了。

    赵葆常说,在15公里×100公里轨道上,嫦娥二号CCD相机的技术指标大体与美国2009年发射的LROC中窄视场相机持平,后者的地元分辨率为0.5米至1米,但它仅拍摄月面15%的特定区域。

    赵葆常说,按照嫦娥二号CCD立体相机设计目标,它既具有获取地元分辨率为7米的全月面立体图像的能力,又具有获取虹湾地区地元分辨率为1米的局域超高分辨率立体图像的能力。前者为国际领先水平,因为至今尚未有地元分辨率优于10米的全月立体图像;后者为国际先进水平,即与美国LROC中窄视场相机指标大概持平。

    “要提高分辨率,一是口径要大,二是焦距要长。这台相机的分辨率其实还可以再高,但是这样一来,它的体积、重量也跟着上去了。”赵葆常说。 

嫦娥二号卫星四台小相机作用大

    新华社北京10月1日电(记者陈玉明、何宗渝)除了一台功能强大的CCD立体相机外,嫦娥二号卫星上还安装了四台小相机,这四台小相机是干吗用的呢?

    中国航天科技集团有关专家说,嫦娥二号卫星上的这四台小相机包括三台监视相机与一台降落相机,三台监视相机即490N发动机监视相机、定向天线监视相机及太阳翼监视相机。

    490N发动机用于卫星姿轨控,490N发动机监视相机可以监视其工作状态,获得发动机点火工作时的视频图像,并可在卫星发射后从太空中拍摄地球图像。

    在卫星绕月飞行过程中,定向天线通过旋转对准地球,传输各种数据信号,是卫星与地面连接的纽带,定向天线监视相机拍摄的图像可以监视其工作状态。由于定向天线360度旋转,活动半径大,距相机安装位置较近,此相机采用了短焦距超广角镜头。

    太阳翼是卫星的能量来源。卫星发射时太阳翼处于折叠状态,星箭分离后打开并在卫星飞行过程中不断调整方向,使太阳电池对准太阳,为整星工作提供能量。太阳翼监视相机可以拍摄太阳翼展开过程及工作状态,判断太阳翼状态是否正常;在姿轨控配合下,还可拍摄地球与月球图像。为使获得的地月图像较好,该相机采用了一款长焦镜头。

    由于这三台监视相机拍摄的目标颜色各有不同,还需获取地球和月球图像,因此,三台监视相机设置为彩色相机。

    降落相机将用于获取月球表面图像,相机具备清晰拍摄与快速拍摄两种工作模式,可根据需要选择不同的工作模式,由于月面目标均为灰色,此相机为黑白相机。

    为实现以上的任务要求,同时尽量使相机做到重量轻、体积小、功耗低,降低卫星发射及在轨运行成本,4台小相机集成了多种先进技术。通过系统优化设计,相机仅手掌大小,重量仅三四百克,集成了光、机、电、热等先进技术,能够承受卫星发射过程的强烈力学冲击,并能在恶劣的太空环境下使用。相机集成了自动拍摄、实时图像压缩等智能操作,具备“动静相宜”的拍摄能力,并能做到长寿命,高可靠。

火箭发射后如何控制火箭残骸?

    新华社北京10月1日电(记者陈玉明、何宗渝)嫦娥二号要靠运载火箭送入太空。在星箭分离后,火箭残骸是要落下来的。那么我们怎么防止火箭残骸砸到人呢?

    中国运载火箭技术研究院总体设计部高级工程师李聃说,我国在西昌卫星发射中心发射的火箭,其一二级分离后,一级火箭的壳体和发动机按规定要落在我国西南部特定的区域内。二级推进器要落在海上,大概在台湾以东500公里。

    李聃说,控制落区主要是靠轨道设计,我们必须确定助推器耗尽关机时的速度、位置和高度,要满足我们事先计算的条件,在这个条件下它会自由落体,下来以后会落在我们设定的区域。所以,在飞行过程中,我们要不断地计算火箭的位置。

    李聃说,我们国家已经很难找出一个一两千平方公里没有人的地方了,所以每次发射的时候,特定区域都要组织几十万人疏散。在这个区域,已经形成了发射时人员撤离的惯例。

嫦娥三号着陆区为何选在虹湾?

    新华社北京10月1日电(记者陈玉明、何宗渝)作为探月二期工程的先导星,嫦娥二号肩负的一个重要使命就是对未来嫦娥三号着陆区虹湾进行高分辨率成像。那么,虹湾是个什么样的地方?为何嫦娥三号着陆区要选在这里?

    探月工程总设计师吴伟仁说,虹湾地区在月球北纬43度左右,西经31度左右;南北约100公里,东西约300公里。嫦娥二号要对这块区域进行高分辨率成像,分辨率要优于1.5米。对这里做精细勘测,目的就是为嫦娥三号做好前期的准备工作。

    探月工程高级顾问欧阳自远说,虹湾是着陆区的第一选择点。此外我们还选了几个点。着陆区选点有几个要求:第一要保证安全,所以必须考虑那里的地形地貌。虹湾是一大片平地,降落比较容易;第二要考虑能源供应;第三,通讯要畅通,不能找一个地方,结果和我国联系不上。此外还要选在别人没去过的地方。

    欧阳自远说,对于载人登月,现在全世界设计的着陆点基本上都集中在月球南极,因为那里有几个特殊的优势:第一,那里96%以上的地方有光照,可以保证能源供应;第二,由于有光照,所以温度不会突变,基本保持在零下60摄氏度左右。但是,南极地区是高山地区,比较危险。

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