在中继星上的光学相机系统

拍摄了地月合影

除了降落相机,徐之海团队还为“鹊桥”号中继星研发了光学相机系统。“鹊桥”号中继星为嫦娥四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持,该相机系统也是“鹊桥”号中继星上唯一的相机系统。

中继星“鹊桥”开展通信中继和科学技术试验(模拟图)

“这套光学相机系统由三部分组成——双分辨率相机、天线监视相机、相机控制器。”徐之海说,“这套相机系统小于3公斤,相比于此前其他方案中15公斤的相机系统,为搭载其他有效载荷省出了不少配重。”

天线监视相机是非常重要的另一只“眼睛”。它可以看到“鹊桥”号中继星天线的展开状态,而天线能否正常工作决定着嫦娥四号与地面能否顺利通信。

双分辨率相机也是具有挑战的一个部分,它的概念由徐之海团队提出。

由于在太空中存在“冷焊”现象(空间环境中精密配合的运动部件粘结在一起),变焦镜头至今无法在星载环境中可靠应用。

在太空环境中,为满足在一个相机中同时实现高分辨率和大视场成像的需求,又要避免使用变焦镜头的难题,所以徐之海团队创造性提出双分辨率相机的设计理念,通过一次成像得到两张照片,实现了“大场景”与“大特写”的同时成像。

这个相机还首次从拉格朗日L2点拍摄了“地月合影”,从这个位置望过去,地球是月球的约一半大小。

徐之海说,“鹊桥”号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星。这个位置是地球和月球的引力平衡点,因此,“鹊桥”号需要很少的能量便能在此长时间运转。

中继星光学观测相机系统后续还将在2019年下半年择机开展拓展成像试验,期待届时能有更精彩的表现。

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