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“这次发布的全月图影像非常清晰，我们甚至能从中分辨出美国阿波罗11号登月时留下的遗迹。”中国国家天文台台长、探月工程科学应用首席科学家严俊研究员说。
2月6日，由我国嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图由国家国防科技工业局发布。这是迄今为止，人类首次获得并发布分辨率优于7米、100%覆盖全月球表面的月球影像图。
高分辨率全月影像图中
能看到什么
“威纳F环形坑”位于月球“背面”,在地球上的人们无法看到。但在此次发布的高分辨率影像图中,不仅环形坑底部的石块一目了然,就连一些石块从坑壁向下滚落的痕迹也清晰可见。
“如果将嫦娥二号所获得的全月图与嫦娥一号获得的相对比,前者的分辨率是7米,后者是120米,提高了17倍。”嫦娥二号有效载荷分系统主任设计师、CCD立体相机技术负责人赵葆常研究员说：“具体而言,嫦娥一号的CCD相机只能识别直径大约360米的月坑、石块;而嫦娥二号的识别尺度缩小到了20米左右。如果拿地球上的物体打比方,嫦娥一号只能发现机场、港口,而嫦娥二号可以发现机场上的飞机、港口里的轮船。”
赵葆常研究员表示,虽然嫦娥二号曾是嫦娥一号的备份星,但在执行任务之前,搭载了与嫦娥一号完全不同的CCD相机。“关键是采用了多线阵精密同步扫描成像技术。形象地说,嫦娥一号的相机是‘单眼’,而嫦娥二号的相机是由96只单眼组成的‘复眼’。在每一点上,嫦娥二号都精密同步拍摄了96次。要做到这一点,技术难度非常大,但嫦娥二号的成功证明我们已经完全掌握了这一技术,所以,这次我们看到的诸如陨石撞击月球后留下的环形坑的边缘那样的月球细部形貌,才会如此漂亮。”
获取高分辨率全月影像图
要克服哪些技术难关
“如果将此次构成全月图影像的照片按原始像素的实际大小拼接起来,可以覆盖一个足球场。”中国科学院遥感应用研究所童庆禧院士说。此次全月图制作,依靠的是嫦娥二号自2010年10月24日至2011年5月20日间,分别从100公里和15公里环月轨道获取的607轨月球影像数据。其分幅影像图产品共有746幅,总数据量约800GB。
童庆禧院士认为,此次全月图影像的获取,需要克服四大技术难关:“首先,卫星要准确到位并精确控制飞行轨道。其二,卫星上的CCD相机要有很高的光学和机械性能。其三,由于月球影像的精度提高了,与嫦娥一号相比,嫦娥二号的数据传输量增加了300倍,对卫星传输速率提出了很高要求。其四,卫星在飞行期间的姿态和轨道调整,都可能使获取的图像产生畸变,因此,在原始影像数据传回后,科研人员需要通过繁琐、细致的校正,才能还原月球表面地形、地貌的真实面貌,随后,还要进行影像匹配、分幅和镶嵌,最终形成全月球影像图。”
高分辨率全月影像图的
科学意义何在
7米分辨率的全月球影像图到底有哪些科学意义呢?
“就像我们要去一个地方探险,得到的资料越全越细,也就越好。最直接的——高分辨率的全月球影像图为我们提供了更全面、精细、可靠的地形地貌数据,可以为人类飞行器月面软着陆、载人登月、月球车行进等预先选好着陆区。”严俊研究员说。
“不仅如此,通过高分辨率月球影像图,我们还将‘看清’月球构造的更多细节、看到更多月面撞击坑,从而获得更精细的月球年代学数据,为月球构造演化研究提供更细的时间标尺,更多地揭示小天体撞击月球的时空演化规律。”
“同时,高分辨率全月球影像图还是编制全月球地质图的科学基础。对我们研究月球物质特征,岩石、矿物、元素等月表物质成分的含量与分布,都有直接的科学价值或重要的参考价值。”
“此外,月球表面物质长期受宇宙线、太阳粒子照射以及温差变化和小天体撞击等综合作用,形成了很多太空风化特征。高分辨率月球影像图所展示的月球精细特征,是我们研究太空风化过程的重要科学依据。”严俊研究员说。 据中国探月工程副总指挥刘东奎透露,已经圆满完成月球探测任务的嫦娥二号,目前正在环绕距地球150万公里的日地拉格朗日L2点飞行,状况一切良好,将进一步为验证我国深空探测关键技术发挥作用。
（图片来自新华社 本报记者 邢宇皓)
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