【青年报】沪制“激光眼”将为月球车降落探路

沪制“激光眼”将为月球车降落探路

本报讯记者胥柳曼 嫦娥二号卫星已踏上奔月之路，由中科院上海技术物理研究所承担研制的激光高度计也随之升空。它将与CCD立体相机协同开展月面形貌科学探测，获得更全面、更精准的全月图，可为后续月球车安全着陆区选择提供参考。

　　【过去】

　　清晰获取南北极地形数据

　　月球之巅有多高？月球表面的“马里亚纳海沟”在哪里？……随嫦娥一号卫星在月球轨道工作一年中，激光高度计首次有效获取了月球南北两极的高程数据，尤其是它精细刻画了月球南极地区地形地貌，填补了该领域的世界空白。不仅如此，它还修正了多项已知的月表地形数据，为人类进一步探究月面结构、月球重力场奥秘提供了更为翔实的参考。

　　“CCD立体相机主要负责为月球拍照，而激光高度计就是测量探月卫星到星下点月球表面的距离。”上海技术物理所研究员、嫦娥二号激光高度计项目负责人舒嵘告诉记者，CCD拍摄的照片和高度数据结合起来，经过后期处理后，就“撑”出一幅月面三维地形图。

　　与最早的美国“克莱门汀”探测器获取的月表数据相比，根据嫦娥一号获取数据制成的CLTM-s01月面模型，已经在国际上取得了领先地位。“但是，人类探索宇宙的梦想永无止境，此次嫦娥二号的任务之一，就是获取更高精度月球表面三维影像。这样，可以为今后的‘落月’提供更准确的参考。”舒嵘说。

　　【现在】

　　将经受月表热辐射考验

　　此次嫦娥二号环月的轨道高度从200公里降为了100公里。“即便我们什么都不做，由于距离短了一倍，激光高度计测得的数据也会比以往更精准。”舒嵘表示。

　　不过记者获悉，此次画月面图的两大“法宝”——CCD与激光高度计还是都不同程度做了改进。其中，CCD的成像分辨率从原先的120米提高到7米。而激光高度计最高重复频率扩展至5赫兹。“简单地说，原先每秒在月球上打1个点；而此次变成每秒打5个点。”舒嵘说。

　　但卫星离月球距离更近也带来一个麻烦。那就是在月球阳面，热辐射就会相应加大。激光高度计在工作时，受到月面光照影响将更加明显。“据我所知，此次卫星的温控系统也做了改进，相信不会使高度计工作受影响。”

　　【未来】

　　重现阿波罗时代“工程兵”

　　如今的“激光眼”和CCD立体相机，在国际上处于什么水平？

　　记者从有关方面获悉，最近3年，对月探测器主要有美国月球勘测轨道飞行器、日本“月亮女神”号、印度“月船一号”。其中，美国卫星轨道为50km，激光高度计的一次激光发射为5个激光光束，可以获得更多的激光足印。由于嫦娥二号激光高度计只是一号的备份件产品，所以仅仅将激光重复频率从原先的1赫兹提高到5赫兹，一次激光发射还是1个激光光束。总体水平只能说与日本、印度的激光高度计属于同一水平，比美国的要低。

　　而从立体相机来看，“月亮女神”的分辨率已达到10米，而美国LRO探测器上的CCD已达到0.5-1米。我国的嫦娥二号CCD与日本也处于同一水平，但还不如美国。

　　对于未来，舒嵘表示，激光高度计将不再是“科学家”，而将成为“工程兵”。据悉，嫦娥三号将继续搭载激光高度计，主要任务是给着陆器在着陆过程中提供精确的卫星-月表的距离信息。“其实早在美国阿波罗飞船登时代，高度计的作用，就是在宇航员降落月表的过程中提供实时高度变化数据。”

　　记者了解到，新一代的激光高度计已在研制中，将比现在的更小、更轻。