(2010.10.27  http://epaper.xiancn.com/xawb/html/2010-10/27/content_283100.htm )

昨日２１时２７分，北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施了降轨控制，约１８分钟后，卫星成功进入了远月点１００公里、近月点１５公里的试验轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备。

据北京航天飞控中心副总工程师周建亮介绍，降低运行轨道是为了让卫星更进一步接近月球，以便对月球虹湾区进行高分辨率成像。

据悉，从２７日开始，嫦娥二号卫星上的ＣＣＤ相机将为月球虹湾区进行拍照。

据新华社

嫦娥二号昨天晚上成功降轨。本报记者在采访中了解到，按照计划，嫦娥二号CCD立体相机今日将开始对月球进行第一、第二、第三次试成像。

10月24日，嫦娥二号卫星上的CCD立体相机正式开机，目前工作状态良好。这台相机由中科院西安光学精密机械研究所研制，将拍出迄今为止世界上最清晰的月球图。

西安光机所是中国科学院在西北地区最大的研究所之一。嫦娥一号探月时，就搭载了该所研制的CCD立体相机，拍出了我国首张月球图。在嫦娥二号任务中，西安光机所继续承担了为嫦娥二号造一台崭新“看月眼”的任务。

西安光机所所长赵卫介绍说，嫦娥二号CCD立体相机的科学目标与嫦娥一号卫星CCD立体相机相同，即获取全月三维立体图像。月球科学家用相机获得的科学数字图像研究月球的地质学构造，绘制地质学纲要图（专题图），进而研究月球的起源、演化、月面历史等，对月球的研究还可以对太阳系的起源与演化提供具有重要价值的信息。

嫦娥二号探月的工程目标，是为嫦娥三号登月的着陆区“虹湾”地区进行成像，以保证嫦娥三号落得安全。“虹湾”是月球上的一个地理名称，它是一个很大的区域，总体上是一块大平原，但反射率很低。我国的探月分为“绕、落、回”三步走，嫦娥三号将进入“落”的阶段，因此要求嫦娥二号卫星为嫦娥三号卫星的着落器与月球车在“虹湾”地区寻找一块非常平坦、几乎没有什么障碍物的小区域，以保障嫦娥三号“落”得安全。

这意味着，嫦娥二号卫星CCD立体相机不仅要大大提高显示月表细节的能力，还要求能在两种不同的轨道上工作。西安光机所在研制中，采用了多种创新技术，令CCD立体相机的拍摄能力一再提高。按照西安光机所研制相机的实际指标，嫦娥二号CCD立体相机将拍出地面分辨率达到7米的全月面立体图像，成为迄今为止世界上最清晰的全月图。

CCD立体相机什么样？

CCD立体相机的整体由三部分构成：相机、电缆、电控箱，全重约24公斤。相机的外形像一个箱子上面架了个大漏斗。“漏斗”的壁是遮光罩，挡住妨碍拍摄的光线；“漏斗”与箱子的连接处是镜头，两只“眼睛”通过它往外“看”；箱子里就是两个CCD探测器，也就是CCD立体相机的最核心部分。这一部分重约10公斤。

相机通过电缆与电控箱连接，电控箱不仅要负责为相机供电，还担当着卫星与CCD立体相机的“中介”作用。卫星通过它向相机发送指令，它同时还是一个大容量存储器，CCD探测器将光学信号转化为电信号，再通过电控箱转化为数字信号，通过数转天线将其传送回地面。

两只“眼睛” 既拍“近照”又拍“特写”

嫦娥二号CCD立体相机主任设计师赵葆常研究员介绍说，嫦娥二号的CCD立体相机有两个CCD探测器，这是CCD立体相机的核心器件，能把光学镜头透过的光信号变成电信号，然后通过信号处理输出到卫星上的存储设备。它们相当于两只“眼睛”，不过是透过同一个镜头来“看”月球。

赵葆常研究员说，如果只有一只“眼睛”，那拍到的图像只是一个平面，月球上物体的高度是判断不出来的，最少需要两只“眼睛”从不同角度看同一个地方，才能判断出它的高度。嫦娥一号CCD立体相机上有三只“眼”，嫦娥二号变成两只。赵葆常研究员说，这是因为三只“眼”获取的数据量太大，会给传输带来不便，而且经过技术改进，嫦娥二号两只“眼”得到的图像比嫦娥一号更为清晰。

嫦娥一号CCD立体相机的地元分辨率为120米，在其获得的立体图像中，只有尺寸比较大的目标才能显现出来。以月坑为例，只有直径大于360米的月坑在图像上才显示出像芝麻粒大的一个像，尺寸小于360米的月坑就显示不出来了。

而嫦娥二号卫星CCD立体相机要求大大提高显示月表细节的能力。按照要求，嫦娥二号卫星在100公里的圆轨上要有获取地面分辨率优于10米的全月面立体图像的能力，而按照西安光机所研制的CCD立体相机的实际指标，这一数字可达到7米。迄今为止，国际上还没有分辨率优于10米的全月立体图像。

由于要为嫦娥三号着陆区探路，嫦娥二号还要降到15公里×100公里的椭圆轨道上为“虹湾”拍照。在这一高度，CCD立体相机具有获取地元分辨率优于1米左右的局域超高分辨率立体图像的能力。在对“虹湾”地区的成像中，只要月坑直径大于3米都可以清晰发现。

研制难度大大高于美国同类相机

与其他国家卫星搭载的CCD立体相机相比，嫦娥二号CCD立体相机有何长处？赵葆常研究员表示，从卫星整体来看，嫦娥二号和美国2009年发射的月球探测轨道卫星各有千秋，只是拍照的方法不同，但是CCD立体相机的研制难度比美国的要大得多。

美国发射的月球探测轨道卫星上搭载了两台相机，一台中窄视场相机，只针对特定地区成像；一台宽视场相机，它的地元分辨率很低，用于获取月球立体图像。而嫦娥二号的CCD立体相机则“身兼二职”。

赵葆常研究员说，用一台相机能同时获取月球赤道附近高反照的“强光目标”与月球极区低反照的“弱光目标”的三维立体图像，这在技术上十分困难，很难做成。因为这要求照相机必须有非常大的动态范围，美国学者把它分做两台，自然就会容易得多。而要做到用一台相机同时完成“近景”和“特写”，除了有非常大的动态范围外，还有非常高的探测灵敏度，这都是在研制中需要解决的技术难题。

用嫦娥二号的照片

做个更精密的月球仪

嫦娥一号拍回的月球照片对光机所的科研人员是一个巨大的鼓舞，嫦娥二号任务对他们也是一个巨大的挑战。赵卫说，从2008年9月接到任务到2009年8月交付，不到一年时间，西安光机所研制出4台CCD立体相机，最后一台搭载到了嫦娥二号上。而一般研制出这样一台相机都需要两到三年。

在采访中，赵卫拿出一个月球仪做演示，这个月球仪就是根据当初嫦娥一号拍摄回来的照片制作的，比例为1∶1千万。“嫦娥二号的照片回来后，我们要做一个更精密的。”赵卫信心满满地说。

本组稿件除署名外由记者孙佳

实习生陈才鹏 采写

图片由记者王幼健 摄