|
||||
天津北方網訊:12月15日23時45分,安裝在“嫦娥三號”着陸器頂部的地形地貌相機成功地拍攝並回傳了“玉兔”號月球車上清晰的五星紅旗“真顏色”照片,這也是中國國旗第一次在地外天體上“留影”。
地形地貌相機的核心組成部分——光學鏡頭,被人們形象地比喻爲“嫦娥明眸”,是由中國航天科工集團駐津某研究所研製的。它與普通相機有什麼區別?如何在月球上拍攝出清晰的“真顏色”的照片……
本報記者第一時間對地形地貌相機光學鏡頭技術負責人孟軍合進行了專訪。
比普通相機光學鏡頭輕40%
“航天發射,要求有效載荷小型化。”孟軍合介紹,“在設計之初上級部門給了我們一個數值,但在設計過程中我們發現了另一個數值效果會更好,就做了微調,性能比想象的更好了。最後裝在地形地貌相機上的光學鏡頭,結構片片數比較少,重量較輕,比預算減輕了25%,比同規格普通相機的光學鏡頭輕了40%。”
適應宇宙空間輻射和月表極冷極熱的真空環境,是“嫦娥三號”必須面臨的考驗。如果措施不當,宇宙空間輻照會使地形地貌相機無法正常工作。研製團隊在光學鏡頭上採用了相關技術,爲相機穿上了“防輻射服”。同時,月球表面溫度變化劇烈,鏡頭需要承受月球表面高低溫變化的影響,鏡頭需要在-35℃~+65℃溫度範圍內的真空熱環境下正常工作。爲此,研製團隊通過先進的設計方法,給它打了“免疫疫苗”,確保相機不會因爲極冷或極熱的環境而“罷工”。
二十次拍攝形成
月球表面照片
在“玉兔號”月球車的一旁,有一雙“眼睛”一眨也不眨地深情注視着它,並拍下它的運行狀況和“廣寒宮”外形的動態和靜態照片。孟軍合說,“在這次登月中,地形地貌相機承擔着很重要的任務。”
孟軍合介紹,一是工程探測任務,主要是獲取“玉兔”的彩色照片,展示巡視器的工作狀態,提高嫦娥三號的工程顯示度。二是科學探測任務,鏡頭將隨相機做5次不同角度的俯仰,同時,對着陸區月面地行地貌進行360度拍攝,每18度拍攝一次,共拍攝20次,把這些照片連接後,就可比較全面地展示月球表面的地形地貌。
鏡頭戴“頭盔”
拍出“真顏色”
如何在月球上拍攝出“真顏色”的彩色照片,是擺在設計人員面前的一大難題。
孟軍合說,經過反覆思考、計算和試驗,研製團隊攻克了技術難關,給鏡頭戴上了一個“頭盔”——遮光罩,阻攔了外界雜散光。在此基礎上,將“戴”在鏡頭前端的“有色眼鏡”挪到了鏡頭裏面,在消除顏色差異(偏紅或偏藍)的同時避免了鬼像(鬼像即非預期影像)的產生。
爲了避免月塵污染的影響,確保高質量清晰成像,設計人員採用先進技術,給光學鏡頭上安裝了一個“屏蔽網”,將落在鏡頭表面的月塵影響屏蔽掉。
80後成爲光學鏡頭
研製主力軍
中國航天科工集團駐津某研究所,作爲分承製單位承擔地形地貌相機廣角鏡頭的研製工作確定時間相對較晚,研製時間也非常緊張,相當於鏡頭正常研製週期的1/4。
孟軍合介紹,爲了確保探月工程的研製進度,該所組織了所內最優秀隊伍開展攻關,研製過程中,加大各環節的質量管控力度,明確重大時間節點並細化到各道工序,全體團隊成員放棄了節假日的休息。
該所光學設計團隊人員結構偏向年輕化,35歲以下青年人比例高達75%以上。孟軍合說:“可以說,80後科研人員成爲了光學鏡頭研製的主力軍。”