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沒有自拍桿的"天問一號"如何首次深空"自拍"?

2020年10月02日 10:19  |  來源:華西都市報
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10月1日,在舉國歡度國慶、中秋雙節(jié)之際,國家航天局發(fā)布我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器飛行圖像,圖上的五星紅旗光彩奪目,呈現(xiàn)出鮮艷的中國紅。

這是“天問一號”探測器首次深空“自拍”,茫茫宇宙中銀色的著陸巡視器和金色的環(huán)繞器熠熠生輝,“天問一號”以此向祖國報告平安,表達生日祝福。

國家航天局公布的信息顯示,探測器上的五星紅旗,尺寸約為39厘米×26厘米,略小于一張A3紙,重量144克,圖案采用特殊材料經(jīng)特殊套印工藝噴涂。

據(jù)悉,飛行圖像由探測器攜帶的分離測量傳感器拍攝。傳感器安裝于探測器外側(cè)壁,在地面控制下與探測器本體分離,利用自身兩側(cè)安裝的兩個廣角鏡頭,每秒拍攝一張圖像,通過WiFi通信方式將圖像傳送給探測器,再由探測器轉(zhuǎn)發(fā)回地面。

這張自拍照是如何完成的?據(jù)中國航天科技集團八院介紹,為了拍好這張照片,火星環(huán)繞器團隊進行了多項技術(shù)攻關(guān)。

關(guān)注1

沒有自拍桿,如何完成深空“自拍”?

自我國首次自主火星探測任務(wù)立項以來,如何做好火星探測器在軌工作狀態(tài)的可視化監(jiān)測就成了研制團隊面對的重要任務(wù)之一。

為了獲取“天問一號”在奔火過程中的全貌狀態(tài),八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊專門設(shè)計了一套由多個“質(zhì)量小、個頭小、能耗小”的“小家伙”組成的監(jiān)測系統(tǒng)。

在地面自拍時,人們可以借助自拍桿等輔助工具,在選好角度、光影后進行拍攝,而“天問一號”的自拍卻沒有這么簡單。

專家告訴記者,由于本身個頭較大,如果采用自拍桿策略,“天問一號”需要使用一個長達15米的自拍桿才能實現(xiàn)全貌自拍,不僅資源消耗大,而且容易產(chǎn)生安全隱患。

為此,八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊提出“分離式監(jiān)測方案”,即在合適的光照條件下“拋”出一個輕型相機對“天問一號”進行拍照,并實時把圖像傳回“天問一號”探測器上。

關(guān)注2

奔火全貌誰拍的?一次性雙攝WiFi相機

為了成功實現(xiàn)分離式監(jiān)測方案,八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊需要一個能“分得出去、拍得清楚、傳得回來、堅持得住”的“小家伙”:采用輕小型低沖擊解鎖分離裝置使相機“分得出去”;采用彩色成像,配置800× 600、1600×1200兩檔分辨率的相機讓圖像能“拍得清楚”;采用可實現(xiàn)400米無線通信的超強WiFi通信讓數(shù)據(jù)能“傳得回來”;采用可提供長于1小時供電的一次性電池讓相機能夠“堅持得住”,讓地面能夠一覽“天問一號”奔火的全貌狀態(tài)。

考慮到相機在逐漸遠離探測器的過程中可能出現(xiàn)翻轉(zhuǎn),研制團隊將相機設(shè)計為正反雙攝像頭,保證相機在翻轉(zhuǎn)過程也可以盡可能多地拍攝到探測器圖像。經(jīng)過四年的攻關(guān)研制,這個總重約950克的“小家伙”歷經(jīng)重重考驗順利搭載“天問一號”火星探測器進入太空,并將重約680克的攝像頭成功分離出去,收獲了清晰的圖像,圓滿完成“天問一號”全貌可視化監(jiān)測任務(wù)。

關(guān)注3

歷經(jīng)多重考核

上太空,這面國旗不一般

作為八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)的重要組成部分,此次“天問一號”火星探測器上的國旗是為了任務(wù)專門設(shè)計與研制的。此次任務(wù)使用的國旗尺寸約為39厘米×26厘米,稍小于一張A3紙,重量僅為144克。

專家介紹,為了盡可能減輕重量、保證平整,國旗圖案用特殊顏料經(jīng)特殊套印工藝噴涂在一張鋁板上。為了確保歷經(jīng)太空惡劣環(huán)境考驗后仍然可以鮮艷完好,國旗在經(jīng)歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲等多重試驗考核后,才最終安裝在探測器側(cè)面。

關(guān)注4

奔火2個多月了,

“天問一號”到哪兒了?

“天問一號”探測器于7月23日成功發(fā)射,由長征五號運載火箭直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道,飛行期間已成功完成地月合影獲取、兩次軌道中途修正、載荷自檢等工作。截至10月1日0時,探測器已飛行約1.88億公里,距地球約2410萬公里,飛行狀態(tài)良好。

目前,八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)已經(jīng)圓滿完成了包括太陽翼展開、定向天線展開、探測器自拍等在內(nèi)的多項任務(wù)。在接下來的地火轉(zhuǎn)移飛行中,八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)還將持續(xù)開展任務(wù),定期對太陽翼、定向天線的運行情況進行可視化監(jiān)測,繼續(xù)為“天問一號”的探火之旅保駕護航。

綜合新華社、科技日報等

編輯:李敏杰

關(guān)鍵詞:自拍 探測器 天問一號


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