中国青年报|揭秘:天问一号如何在太空拍下“中国红”?


10月1日 , 国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器飞行图像 , 图上的五星红旗光彩夺目 , 呈现出鲜艳的中国红 。 这是我国天问一号探测器首次深空“自拍” 。
这张图像由天问一号探测器携带的分离测量传感器拍摄 , 通过WIFI通信方式将图像传送给探测器 , 再由探测器转发给地面站 。 据中国航天科技集团第八研究院专家介绍 , 为了拍好这张带国旗的自拍 , 该院火星环绕器团队进行了多项技术攻关 。
中国青年报|揭秘:天问一号如何在太空拍下“中国红”?
本文插图

没有15米的自拍杆怎么办?
在地面自拍 , 可以借助自拍杆等辅助工具 , 在选好角度、光影后进行拍摄 , 而“天问一号”的自拍却没有这么简单 。
据火星环绕器团队专家介绍 , 由于天问一号探测器本身个头较大 , 如果采用自拍杆策略 , 天问一号需要使用一个长达15米的自拍杆 , 才能实现全貌自拍 , 不仅资源消耗大 , 还容易产生安全隐患 。
为此 , 八院火星环绕器工程测量分系统团队提出“分离式监测方案” , 即在合适的光照条件下 , “抛”出一个轻型相机对“天问一号”进行拍照 , 并实时把图像传回“天问一号”探测器上 。
火星环绕器团队专家介绍 , 自我国首次自主火星探测工程立项以来 , 如何做好火星探测器在轨工作状态的可视化监测 , 就成了研制团队面对的重要任务之一 。
为了获取“天问一号”在奔火过程中的全貌状态 , 八院火星环绕器工程测量分系统团队 , 专门设计了一套由多个“质量小、个头小、能耗小”的“小家伙”组成的监测系统 。
四年攻关研制 , 相机仅重950克
火星环绕器团队专家介绍 , 为了成功实现分离式监测方案 , 八院火星环绕器工程测量分系统团队 , 需要一个能“分得出去、拍得清楚、传得回来、坚持得住”的小家伙——
这个小家伙采用轻小型低冲击解锁分离装置 , 让相机“分得出去”;
采用彩色成像 , 配置800×600、1600X1200两档分辨率的相机 , 让图像能“拍得清楚”;
采用可实现400米无线通信的超强Wi-Fi通信 , 让数据能“传得回来”;
采用可提供长于1小时供电的一次性电池 , 让相机能够“坚持得住” , 让地面能够一览“天问一号”奔火的全貌状态 。
专家表示 , 考虑到相机在逐渐远离探测器的过程中可能出现翻转 , 研制团队将相机设计为正反双头 , 让相机在翻转过程也可以尽可能多地拍摄到探测器图像 。
经过四年的攻关研制 , 这个重约950克的小家伙 , 历经重重考验顺利搭载“天问一号”火星探测器进入太空 , 并顺利地将重约680克的头部分离出去 , 收获了清晰的图像 , 完成了“天问一号”全貌可视化监测任务 。
火星探测器的国旗稍小于一张A3纸
作为八院火星环绕器工程测量分系统的重要组成部分 , 此次“天问一号”火星探测器上的国旗是为了本次任务专门设计与研制的 。
火星环绕器团队专家介绍 , 此次任务使用的国旗尺寸约为39厘米×26厘米 , 稍小于一张A3纸 , 重量仅为144克 。
“为了尽可能地减轻重量、保证平整 , 国旗图案用特殊颜料经特殊套印工艺喷涂在一张铝板上 。 ”八院专家说 , 为了确保历经太空恶劣环境考验后仍然鲜艳完好 , 国旗在经历了辐照、高低温交变、低温存储、粘合脱落等多重试验考核后 , 才最终安装在探测器侧面 。
据介绍 , 天问一号探测器于7月23日成功发射 , 由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道 , 飞行期间已成功完成地月合影获取、两次轨道中途修正、载荷自检等工作 。 截至10月1日凌晨 , 探测器已飞行1.88亿千米 , 距地球2410万千米 , 飞行状态良好 。
【中国青年报|揭秘:天问一号如何在太空拍下“中国红”?】来源:中国青年报客户端


推荐阅读