滬制“激光眼”將為月球車降落探路

本報訊記者胥柳曼 嫦娥二號衛(wèi)星已踏上奔月之路，由中科院上海技術(shù)物理研究所承擔(dān)研制的激光高度計也隨之升空。它將與CCD立體相機協(xié)同開展月面形貌科學(xué)探測，獲得更全面、更精準(zhǔn)的全月圖，可為后續(xù)月球車安全著陸區(qū)選擇提供參考。

　　【過去】

　　清晰獲取南北極地形數(shù)據(jù)

　　月球之巔有多高？月球表面的“馬里亞納海溝”在哪里？……隨嫦娥一號衛(wèi)星在月球軌道工作一年中，激光高度計首次有效獲取了月球南北兩極的高程數(shù)據(jù)，尤其是它精細(xì)刻畫了月球南極地區(qū)地形地貌，填補了該領(lǐng)域的世界空白。不僅如此，它還修正了多項已知的月表地形數(shù)據(jù)，為人類進一步探究月面結(jié)構(gòu)、月球重力場奧秘提供了更為翔實的參考。

　　“CCD立體相機主要負(fù)責(zé)為月球拍照，而激光高度計就是測量探月衛(wèi)星到星下點月球表面的距離?！鄙虾＜夹g(shù)物理所研究員、嫦娥二號激光高度計項目負(fù)責(zé)人舒嶸告訴記者，CCD拍攝的照片和高度數(shù)據(jù)結(jié)合起來，經(jīng)過后期處理后，就“撐”出一幅月面三維地形圖。

　　與最早的美國“克萊門汀”探測器獲取的月表數(shù)據(jù)相比，根據(jù)嫦娥一號獲取數(shù)據(jù)制成的CLTM-s01月面模型，已經(jīng)在國際上取得了領(lǐng)先地位?！暗?，人類探索宇宙的夢想永無止境，此次嫦娥二號的任務(wù)之一，就是獲取更高精度月球表面三維影像。這樣，可以為今后的‘落月’提供更準(zhǔn)確的參考?！笔鎺V說。

　　【現(xiàn)在】

　　將經(jīng)受月表熱輻射考驗

　　此次嫦娥二號環(huán)月的軌道高度從200公里降為了100公里。“即便我們什么都不做，由于距離短了一倍，激光高度計測得的數(shù)據(jù)也會比以往更精準(zhǔn)?！笔鎺V表示。

　　不過記者獲悉，此次畫月面圖的兩大“法寶”——CCD與激光高度計還是都不同程度做了改進。其中，CCD的成像分辨率從原先的120米提高到7米。而激光高度計最高重復(fù)頻率擴展至5赫茲。“簡單地說，原先每秒在月球上打1個點；而此次變成每秒打5個點。”舒嶸說。

　　但衛(wèi)星離月球距離更近也帶來一個麻煩。那就是在月球陽面，熱輻射就會相應(yīng)加大。激光高度計在工作時，受到月面光照影響將更加明顯?！皳?jù)我所知，此次衛(wèi)星的溫控系統(tǒng)也做了改進，相信不會使高度計工作受影響?！?/P>

　　【未來】

　　重現(xiàn)阿波羅時代“工程兵”

　　如今的“激光眼”和CCD立體相機，在國際上處于什么水平？

　　記者從有關(guān)方面獲悉，最近3年，對月探測器主要有美國月球勘測軌道飛行器、日本“月亮女神”號、印度“月船一號”。其中，美國衛(wèi)星軌道為50km，激光高度計的一次激光發(fā)射為5個激光光束，可以獲得更多的激光足印。由于嫦娥二號激光高度計只是一號的備份件產(chǎn)品，所以僅僅將激光重復(fù)頻率從原先的1赫茲提高到5赫茲，一次激光發(fā)射還是1個激光光束?？傮w水平只能說與日本、印度的激光高度計屬于同一水平，比美國的要低。

　　而從立體相機來看，“月亮女神”的分辨率已達(dá)到10米，而美國LRO探測器上的CCD已達(dá)到0.5-1米。我國的嫦娥二號CCD與日本也處于同一水平，但還不如美國。

　　對于未來，舒嶸表示，激光高度計將不再是“科學(xué)家”，而將成為“工程兵”。據(jù)悉，嫦娥三號將繼續(xù)搭載激光高度計，主要任務(wù)是給著陸器在著陸過程中提供精確的衛(wèi)星-月表的距離信息。“其實早在美國阿波羅飛船登時代，高度計的作用，就是在宇航員降落月表的過程中提供實時高度變化數(shù)據(jù)?！?/P>

　　記者了解到，新一代的激光高度計已在研制中，將比現(xiàn)在的更小、更輕。