谷研試劑-科學時報：CCD立體相機將為月球拍特寫

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

    CCD立體相機將為月球拍特寫

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

    紫外月球敏感器為嫦娥二號調(diào)姿定向

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