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探火星「天問一號」傳首張自拍相 距地球2400萬公里 分離拍攝展示國旗

【明報專訊】昨日是國慶和中秋節,國家航天局發布中國首次火星探測任務「天問一號」探測器的飛行圖像,其中展示五星紅旗、銀色的着陸巡視器、金色的環繞器。這是「天問一號」探測器首次深空「自拍」。

中新社報道,「天問一號」上的五星紅旗,尺寸約為39厘米乘26厘米,略小於一張A3紙,重量為144克,圖案採用特殊材料經特殊套印工藝噴塗。飛行圖像由「天問一號」攜帶的分離測量傳感器拍攝,該傳感器安裝於探測器外側壁,在地面控制下與探測器本體分離,利用自身兩側安裝的兩個廣角鏡頭,每秒拍攝一張圖像,透過Wi-Fi將圖像傳送給探測器,再由探測器轉發回地面。

上海航天技術研究院研發

為了拍好這張「自拍照」,中國航天科技集團的上海航天技術研究院火星環繞器團隊攻破多項技術難關。自中國首次自主火星探測工程立項以來,如何做好火星探測器軌道工作狀態的可視化監測,就成為研製團隊面對的重要任務之一。為了獲取「天問一號」在飛向火星過程中的全貌狀態,該工程測量分系統團隊專門設計了一套由多個「質量小、個頭小、耗能小」的儀器組成的監測系統。

分離相機Wi-Fi傳照

不過,如果採用「自拍桿」策略,「天問一號」需要一個長達15米的「自拍桿」才能實現全貌「自拍」,不僅資源消耗大,而且容易產生安全隱患。為此,工程測量分系統團隊提出「分離式監測方案」,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,並實時把圖像傳回探測器上。

已飛行1.88億公里

為實現這一方案,需要一個能「分得出去、拍得清楚、傳得回來、堅持得住」的小儀器。團隊採用輕小型低衝擊解鎖分離裝置使相機「分得出去」;採用彩色成像,配置800乘600、1600乘1200兩檔分辨率的相機讓圖像能「拍得清楚」;可實現400米無線通訊的超強Wi-Fi通訊讓數據能「傳得回來」;能提供長於1小時供電的一次性電池讓相機能夠「堅持得住」。

考慮到相機在逐漸遠離探測器的過程中可能出現翻轉,研製團隊將相機設計為正反雙頭,保證相機在翻轉過程也可以盡可能多地拍攝到探測器圖像。經過4年的攻關研製,這個重約950克的小儀器歷經重重考驗,成功隨「天問一號」進入太空,並順利地將重約680克的頭部分離出去,收穫了清晰的圖像。

「天問一號」7月23日升空,由「長征五號」運載火箭直接送入地火轉移軌道,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(負荷物)自檢等工作。截至昨日0時,探測器已飛行約1.88億公里,距地球約2410萬公里,飛行狀態良好。

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