1.主要科研成果

自探月一期实施以来，研究室主要人员一直承担探月工程的标志性任务。在探月系列的任务研制中，嫦娥一号CCD立体相机及干涉成像光谱仪，获取了全月面79%区域清晰的多光谱图像，是国际上第一次获取480nm-960nm的32谱段连续光谱和图像，为科学家研究月表物质成分提供了具有自主知识产权的原生信息源。嫦娥二号CCD立体相机为我国获取了首幅分辨率优于7m的全月图及月面虹湾地区1.3m分辨率图像。在嫦娥三号任务中，研制的全景相机、月基光学望远镜均圆满成功。其中，搭载于“玉兔号”月球车上的全景相机成功与着陆器实现互拍，标志着嫦娥三号任务的圆满成功。与中国科学院国家天文台共同研制的着陆器有效载荷月基光学望远镜，实现了人类首次月基光学天文观测，开创了世界探月史上的先河。嫦娥四号全景相机首次获取了冯•卡门撞击坑内的360°全景图像，并拍摄到巡视器在月表行进留下的轨迹。嫦娥五号全景相机对采样点的地质地貌进行探测，在月表拍摄了清晰的国旗图像，并且获得了采样区的全景立体图像及着陆腿、着陆点周围的取样钻探图像。

（a）嫦娥一号CCD立体相机及干涉成像光谱仪实物照片

（b）第一幅月面图像

（c）嫦娥二号CCD立体相机实物照片

（d）CCD立体相机拍摄虹湾局部影像图

（e）嫦娥三号月基光学望远镜实物照片

（f）月基光学望远镜拍摄恒星图片

（j）嫦娥四号全景相机实物照片

（h）全景相机拍摄着陆器及国旗图片

（i）嫦娥五号全景相机实物照片

（g）全景相机拍摄月表全景图像

（k）拍摄国旗图像

（l）拍摄着陆腿周围图像

（m）拍摄取样钻探装置图像

(图集)嫦娥系列工程科研成果

在天问火星及小行星系列项目的研制中，天问一号巡视器上搭载的火星多光谱相机，在轨获得了多个谱段的数据合成图，成功实现了在轨辐射计彩色定标，圆满完成任务。天问二号小行星探测多光谱相机于2025年5月29日发射，将对近地小行星2016HO3开展伴飞探测，获取小行星的多光谱数据图像。

（a）火星多光谱相机实物照片

（b）在轨定标板实物照片

（c）火星多光谱相机在轨获得的多个谱段数据合成图

（图集） 天问系列工程科研成果

在先导专项“夸父一号”太阳观测卫星——先进天基太阳天文台项目研制中，研究室参与了两台科学载荷研制。其中FMG全日面矢量磁像仪作为夸父一号卫星的重要科学载荷，用于研究太阳磁场的发生、发展、相互作用，认识耀斑和CME过程中能量积累触发、释放和传输机制。HXI硬X射线成像仪是夸父一号的另一重要科学载荷，用于对太阳进行高能X射线成像。HXI具备能谱及像谱分析能力，它是耀斑非热过程和辐射源区的诊断工具。

（a）全日面矢量磁像仪实物照片

（b）地面载荷与在轨拍摄图像比对

（c）硬X射线成像仪实物照片

（d）观测到的耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO极紫外图像的合成图

（图集） ASOS卫星科研成果

在探月、天问系列、先导专项等项目的研制过程中，研究室成员全力以赴，攻坚克难，在航天级光学成像仪器研制，包括设计加工、仪器定标、图像处理、热控技术等方面积累了丰富的经验。作为探月工程的核心团队之一，使我所先后两次获得“探月工程突出贡献单位”的荣誉，嫦娥二号团队还获得了全总“工人先锋号”，杨建峰、薛彬、李福等同志在人民大会堂受到党和国家领导人接见，10多位科研人员获得国家相关部委的表彰。

图18 探月及天问国家重大工程中取得的各项荣誉

图 实验室人员接受党和国家领导同志接见照片

图 国家其他重大工程中取得的各项荣誉      

2.论证课题

◆ 月球与行星测绘遥感载荷技术

面向我国月球与行星探测等深空探测规划，针对形貌探测及环境探测需求，发展以轻小型、智能化、多功能集成为特点的深空科学探测技术，开展深空探测领域前沿技术研究，保持优势项目，拓展新技术应用。

重点发展的深空科学先进载荷技术包括：

1）形貌探测相机：以全景相机为基线，降低资源需求同时，增添系统功能，包括主动照明、调焦变焦、智能化、在轨实时处理等；

2）特性测量成像技术：以暗弱微目标为探测对象，发展细微尘埃成像与探测等技术，提高设备的探测灵敏度。

◆ 深空天体物质组分探测载荷技术

面向后续月球及行星探测任务对资源物质组分探测需求，从高轻量化、高集成度、高智能化设计要点出发，探索单台相机即可同时实现多谱段、多模态、多应用遥感成像的新模式，为我国未来高集成度一体化空间光学载荷发展提供了技术储备。主要内容包括：

1）多光谱矿物分布探测载荷：研究特定星体的矿物目标光谱特性，优化选择特定光谱谱段，发展以滤光轮、多路分光式、快照式光谱探测技术，拓宽物质分析能力，减少数据冗余，提高探测效率；

2）面向矿相分布探测的拉曼光谱载荷：研究复杂背景下弱信号测量、二维矿相扫描等关键技术，发展激光拉曼光谱/荧光光谱+显微多光谱等多技术手段联用技术，实现星体表面目标的精细结构的矿相探测。

◆ 空间天文与太阳观测技术

针对太阳磁场、耀斑等探测需求，以X射线观测、紫外及可见光磁场探测为主要手段，面向“空间科学先导及太阳全景”计划、“太阳显微”计划、“链锁”计划、“微星”计划、“探天”计划等，凝练和提升太阳观测的关键技术。以SST太阳观测望远镜为基础，开展太阳望远镜热防护等关键技术研究，深度参与深空太阳天文台（DSO）任务；以先进天基太阳天文台（ASOS）为基础，开展针对新型磁场偏振测量、日冕磁场观测、X射线成像的关键技术研究。

1）硬X射线望远镜技术：改进光学精密加工与装调技术，提高光学位姿监测能力，布局编队飞行聚焦式硬X射线太阳望远镜(ASO-S卫星后继星)；

2）磁场偏振测量技术：开展基于元素吸收线的偏振测量关键技术研究，开展子午二期全日面矢量太阳望远镜等任务；

3）紫外长缝光谱探测技术：针对星系及星际间弥漫源监测，论证布局空间站长紫外观测系统任务；

4）近地小行星防御的光学监测技术：对运动目标快速高帧频拍摄，基于PIV技术的运动矢量测量技术，论证小行星撞击效能评估。