這是全月球摩爾威德投影圖。
這是全月球正射投影圖。2月6日,國防科工局發布嫦娥二號月球探測器獲得的7米分辨率、100%覆蓋全月球表面的全月球影像圖。
“這次發布的全月圖影像非常清晰,我們甚至能從中分辨出美國阿波羅11號登月時留下的遺跡。”中國國家天文臺臺長、探月工程科學應用首席科學家嚴俊研究員說。
2月6日,由我國嫦娥二號月球探測器獲得的7米分辨率全月球影像圖由國家國防科技工業局發布。這是迄今為止,人類首次獲得并發布分辨率優于7米、100%覆蓋全月球表面的月球影像圖。
高分辨率全月影像圖中能看到什么
“威納F環形坑”位于月球“背面”,在地球上的人們無法看到。但在此次發布的高分辨率影像圖中,不僅環形坑底部的石塊一目了然,就連一些石塊從坑壁向下滾落的痕跡也清晰可見。
“如果將嫦娥二號所獲得的全月圖與嫦娥一號獲得的相對比,前者的分辨率是7米,后者是120米,提高了17倍。”嫦娥二號有效載荷分系統主任設計師、CCD立體相機技術負責人趙葆常研究員說:“具體而言,嫦娥一號的CCD相機只能識別直徑大約360米的月坑、石塊;而嫦娥二號的識別尺度縮小到了20米左右。如果拿地球上的物體打比方,嫦娥一號只能發現機場、港口,而嫦娥二號可以發現機場上的飛機、港口里的輪船。”
趙葆常研究員表示,雖然嫦娥二號曾是嫦娥一號的備份星,但在執行任務之前,搭載了與嫦娥一號完全不同的CCD相機。“關鍵是采用了多線陣精密同步掃描成像技術。形象地說,嫦娥一號的相機是‘單眼’,而嫦娥二號的相機是由96只單眼組成的‘復眼’。在每一點上,嫦娥二號都精密同步拍攝了96次。要做到這一點,技術難度非常大,但嫦娥二號的成功證明我們已經完全掌握了這一技術,所以,這次我們看到的諸如隕石撞擊月球后留下的環形坑的邊緣那樣的月球細部形貌,才會如此漂亮。”
圖表:嫦娥二號全月圖究竟有多“牛”?
獲取高分辨率全月影像圖要克服哪些技術難關
“如果將此次構成全月圖影像的照片按原始像素的實際大小拼接起來,可以覆蓋一個足球場。”中國科學院遙感應用研究所童慶禧院士說。此次全月圖制作,依靠的是嫦娥二號自2010年10月24日至2011年5月20日間,分別從100公里和15公里環月軌道獲取的607軌月球影像數據。其分幅影像圖產品共有746幅,總數據量約800GB。
童慶禧院士認為,此次全月圖影像的獲取,需要克服四大技術難關:“首先,衛星要準確到位并精確控制飛行軌道。其二,衛星上的CCD相機要有很高的光學和機械性能。其三,由于月球影像的精度提高了,與嫦娥一號相比,嫦娥二號的數據傳輸量增加了300倍,對衛星傳輸速率提出了很高要求。其四,衛星在飛行期間的姿態和軌道調整,都可能使獲取的圖像產生畸變,因此,在原始影像數據傳回后,科研人員需要通過繁瑣、細致的校正,才能還原月球表面地形、地貌的真實面貌,隨后,還要進行影像匹配、分幅和鑲嵌,最終形成全月球影像圖。”
高分辨率全月影像圖的科學意義何在
7米分辨率的全月球影像圖到底有哪些科學意義呢?
“就像我們要去一個地方探險,得到的資料越全越細,也就越好。最直接的——高分辨率的全月球影像圖為我們提供了更全面、精細、可靠的地形地貌數據,可以為人類飛行器月面軟著陸、載人登月、月球車行進等預先選好著陸區。”嚴俊研究員說。
“不僅如此,通過高分辨率月球影像圖,我們還將‘看清’月球構造的更多細節、看到更多月面撞擊坑,從而獲得更精細的月球年代學數據,為月球構造演化研究提供更細的時間標尺,更多地揭示小天體撞擊月球的時空演化規律。”
“同時,高分辨率全月球影像圖還是編制全月球地質圖的科學基礎。對我們研究月球物質特征,巖石、礦物、元素等月表物質成分的含量與分布,都有直接的科學價值或重要的參考價值。”
“此外,月球表面物質長期受宇宙線、太陽粒子照射以及溫差變化和小天體撞擊等綜合作用,形成了很多太空風化特征。高分辨率月球影像圖所展示的月球精細特征,是我們研究太空風化過程的重要科學依據。”嚴俊研究員說。 據中國探月工程副總指揮劉東奎透露,已經圓滿完成月球探測任務的嫦娥二號,目前正在環繞距地球150萬公里的日地拉格朗日L2點飛行,狀況一切良好,將進一步為驗證我國深空探測關鍵技術發揮作用。