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嫦娥二号绘出世界最高精度全月图 |
◎分辨率为7米,100%覆盖全月球表面,比嫦娥一号全月图120米的分辨率提高了17倍◎共746幅,总数据量约800GB,影像质量、数据一致性和完整性均优于国际同类产品 |
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6日上午,中国国家国防科技工业局在北京发布嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图。制作完成的7米分辨率全月球分幅影像图产品共746幅,总数据量约800GB。同时,科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。 七米分辨率 世界最高精度 据介绍,这是中国探月工程取得的又一项重大科研成果。“除中国外,目前国际上还没有其他国家发布过优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。”国防科工局党组成员、探月工程副总指挥刘东奎说。 嫦娥二号全月影像图分辨率为7米,比嫦娥一号全月图120米的分辨率提高了17倍。打个比方,嫦娥一号只能发现机场、港口,嫦娥二号可以发现机场上的飞机和港口里的轮船。 嫦娥二号7米分辨率全月球影像数据,相对配准精度不超过两个像元,影像色调一致,层次丰富,图像清晰。专家评审认为:嫦娥二号7米分辨率全月球影像图的数据处理和制图质量得到了严格、有效控制,影像图的空间分辨率、影像质量、镶嵌精度、数据一致性和完整性等优于国际同类产品。 半年艰苦工作 完成影像制作 2010年10月,嫦娥二号月球探测器搭载的CCD立体相机首次开机工作。到2011年5月,共获取了607轨100千米高度和15千米高度的月球影像数据。 在此基础上,科研人员经过半年多努力,完成7米分辨率月球全影像图的制作,共746幅,总数据量约800GB。同时,科研人员还制作完成50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。 为保证获取7米分辨率全月球影像图数据,嫦娥二号进行了多次轨道机动和调整。工程总体和探测器系统、测控系统、地面应用系统的研制队伍和参试人员深入论证,分析研究各种约束条件和风险,并提出切实可行的技术方案。 为还原月球表面真实地形、地貌,科研人员在获取全月球原始影像数据的基础上,进行了细致的辐射、光度校正,并根据探测器轨道和姿态数据对影像数据作几何校正。再通过影像匹配、分幅和镶嵌,最终形成全月球影像图。 茫茫太空或将成为 嫦娥二号最终归宿 “嫦娥二号全系统状态正常稳定。目前正在环绕距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点,继续开展空间环境探测和工程技术试验。”中国探月工程副总指挥刘东奎6日说。这意味着,2011年4月1日寿命期满后,嫦娥二号已超期服役10个多月。 寿命期满后,嫦娥二号又完成了3项拓展试验:补全月球南北两极图像;再次降轨至15公里的高度对虹湾地区进行高清晰成像;首次从月球轨道飞向距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点。 “嫦娥二号创造了多个‘首次’,使我国月球探测技术实现了新的跨越。”刘东奎说。例如,首次突破直接地月转移轨道发射技术,实现高可靠零窗口发射等。 “嫦娥二号的表现堪称完美。它的归宿问题还在讨论中,尚没有定论。也许随着燃料耗尽,茫茫太空就是它的归宿。”中科院遥感应用研究所童庆禧院士说。
权威访谈 全月图究竟有多“牛” ——对话探月工程科学应用首席科学家严俊 龙年第一个月圆之日,中国科学家给全球天文学学者和爱好者送上了一份厚礼——由嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率、100%覆盖全月球影像图。 6日,国防科工局发布了这一中国探月工程重大科技成果。嫦娥二号获得的全月影像图究竟有多“牛”?记者第一时间对话中国探月工程科学应用首席科学家、中国科学院国家天文台台长严俊研究员。
分辨率是目前国际上最高的 记者:我国获取7米分辨率全月图在国际上处于什么样的水平? 严俊:7米分辨率全月图是目前国际上已发布的分辨率最高的全月球影像图,是我国探月工程取得的又一重大科学成果,表明我国的月球探测水平有了新的提升。 它在空间分辨率、影像质量、数据一致性和完整性以及镶嵌精度等方面均优于国际同类全月球数字产品,处于国际领先水平。
可看见阿波罗11号登月遗迹 记者:7米分辨率是怎样一个精度? 严俊:嫦娥二号载荷的相机比嫦娥一号相机有了很大跨越。嫦娥一号全月图分辨率为120米,嫦娥二号为7米,提高了17倍。通俗点讲,嫦娥一号相机只能识别大于360米的月坑、石头,而嫦娥二号可以识别不到20米的。 我们甚至在全月图中看到了阿波罗11号登月遗迹。 对实施登月计划有重大意义 记者:高分辨率全月图对实施登月计划有何意义? 严俊:高分辨率全月图有十分重要的工程意义。人们可以依据它所提供的全面、精细、可靠的地形地貌数据,为我国和其他国家未来要实施的着陆器和月球车软着陆,以及载人登月优选着陆区。 在今后嫦娥三号有望着陆的月球虹湾地区,通过降低卫星高度并调整相机位置,嫦娥二号还获得了分辨率优于1.3米的图像,为嫦娥三号选择平坦落点提供了更多基础数据。 月球科研最基础最全面的资料 记者:它对月球科学研究有何价值? 严俊:高分辨率全月球影像图是月球科学研究最为基础的资料。 高分辨率全月影像图提供了月球正面、背面、南极区与北极区的精细的地形地貌特征,展示了月球的月海、月陆和各类撞击坑的大小、分布、结构和特征,解释了小天体撞击月球的时空演化规律,是划分全月球地形分区和地貌单元的基础,为研究月球表面各单元相对年龄提供了科学依据。 同时,高分辨率全月球影像图解译出的全月球环形构造和线性构造的分布图,可用来划分月球大地构造分区和研究月球的构造演化。 因此,对我们研究月球物质特性、区划月球地质构造、勾绘月表物质成分(岩石、矿物、元素)的含量与分布图表、分析月表地形地貌特征与成因、探究月球起源与演化等有直接的科学价值或重要参考作用。 嫦娥二号可能安排更多拓展实验 记者:嫦娥二号目前状况怎样?未来有什么安排? 严俊:目前,嫦娥二号已从月球飞到地月拉格朗日L2点,开展空间环境探测和工程技术试验。现在状况良好,未来视探测器状况,可能安排更多的拓展试验任务。 比如,探测地球远磁尾的带电粒子,观察可能出现的太阳X射线爆发、宇宙伽马射线爆等现象,深化对日地空间环境的认识。 同时,将进一步验证150万公里远距离测控通信等深空探测关键技术,为后续工程积累更多经验。 ◎新闻链接 嫦娥系列卫星 嫦娥一号 是中国自主研制并发射的首个月球探测器,由中国空间技术研究院研制。北京时间2007年10月24日18时05分左右,嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。2009年3月1日16时13分,嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程,划上了圆满句号。 嫦娥二号 是嫦娥一号卫星的姐妹星,由长三丙火箭发射。但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD相机的分辨率将更高,其它探测设备也将有所改进,所探测到的有关月球的数据将更加翔实。嫦娥二号于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空,并获得了圆满成功。 嫦娥三号 2013年前后,我国将发射首个月球着陆探测器——嫦娥三号,它由着陆器和巡视探测器(即“中华牌”月球车)组成,进行首次月球软着陆和自动巡视勘察,获取月球内部的物质成分并进行分析,将一期工程的“表面探测”引申至内部探测。其中着陆器定点守候,月球车在月球表面巡游90天,范围可达到5平方公里,并抓取月壤在车内进行分析,得到的数据将直接传回地球。 据介绍,嫦娥三号任务的具体特点可总结为以下几方面:选择与以往不同区域着陆;月面软着陆就位探测与月球车巡视勘察二者同时进行并有机结合,将获得比以前更有意义的探测成果;在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度(1~30米)和月壳岩石结构(1~3千米);首次在软着陆地点利用数据转发器精确测定地月间距离,进行月球动力学研究等。 嫦娥四号 专家称“四号星”,是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星,主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面、继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。 ◎新闻延伸 中欧日印都瞄着落月探测 总的来讲,人类的探月可分为探月、登月和驻月三大步,即“探、登、驻”。 目前,美国已经完成了前两个阶段,未来将以第三阶段为主,即建造可供人长期居住、工作的月球基地。前苏联/俄罗斯走完了第一阶段,今后可开展载人登月。 欧洲、日本、中国和印度等都处在第一阶段,以“探”为主攻方向,并按照绕月探测、落月探测、取样返回,即“绕、落、回”三小步分步实施,逐步积累知识和经验。 由此可见,美苏是探月的第一集团,其中,美国最为先进。欧洲、日本、中国和印度是探月的第二集团,且都已完成绕月探测,所以纷纷开始瞄准下一个目标——落月探测。 2018年前后,我国还将突破采样器、月地飞行技术和高精细月球样品分析技术等,发射嫦娥五号月球采样返回探测器,对月球进行精查。其核心任务是实现月球样品采集并自动返回地球,供科学家更深入地了解月球。 另外,据《2011年中国的航天》白皮书透露,我国正在开展载人登月前期方案论证,已有中国科技专家建议我国在2025年或2030年进行载人登月。
未来主要探月方式有六种 进入21世纪以来,全球掀起了探月热潮。 至今,人类总共发射了129个月球探测器,其中美国59个,前苏联64个,日本2个,中国2个,欧洲1个,印度1个,成功率大约为50%,这主要是前苏联和美国早期发射的月球探测器失败较多。进入21世纪以后发射的月球探测器全部成功。 随着月球探测技术水平的不断提高,早期那种从月球近旁飞过或在其表面硬着陆的方式已不再采用了,但增加了一些新的探月方式,从而使月球探测的广度和深度不断扩大。现在和可以预见的将来主要采用的探月方式有以下几种方式: 1.用月球探测卫星的方式以较长时间全面获取月球信息。 2.探测器在月球表面软着陆,以固定或漫游车的方式进行实地考察、拍摄探测和取样分析等。 3.用载人或不载人探测器在月面软着陆后取得样品返回地球,在实验室进行精细分析。 4.进行撞击式探测,它与早期的硬着陆不同,主要用于探测月球的内部结构和组成。 5.发射飞镖式穿透探测器,未来的日本月球-A和英国“月光”探测器将是这类探测器的典型代表,它们将在进入月球轨道后向月面投放用于研究月震及其他亚地表现象的穿透器。 6.在月球建立永久性载人基地,以开发和利用月球的资源、能源和特殊环境,并为载人火星航行开道铺路。
◎名词解释 摩尔威德投影 摩尔威德投影是经线投影成为椭圆曲线的一种等面积伪圆柱投影,是德国数学家摩尔威德(1774~1825年)于1805年创拟的。该投影规定离中央经线±90°的经线投影后合成一个圆,圆的水平直径及其延长线作为赤道的投影,圆的垂直直径作为中央经线的投影。这个圆的半径,根据该圆的面积等于地球面积的一半来确定。 A20-A21版 文/本报综合新华社、中国之声、《法制晚报》、《北京日报》等报道 图/据新华社
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