提问:早上看CCTV-7军事频道,访问火星的天问一号对地观测高分相机是长春光机所研制的,——光轴长5米,采用折叠相机设计,在350Km的绕火轨道上对火星地面成像,分辨率达到了0.65米?这么恐怖?
回答:长春光机所研制的“天问一号”高分辨率相机采用了集光能力强、有效口径利用充分、光学传递函数高、杂光抑制能力强的长焦距离轴三反消像散光学系统,焦距4640mm,全视场角2°×0.7°。光学系统采用了先进的低敏感度设计方法,应用高陡度大偏离量离轴高次非球面反射镜,同时保证了系统像差校正与大摄远比的实现。光机结构以全碳化设计理念,解决了相机长焦距技术指标与重量资源紧张之间的矛盾,通过碳纤维桁架实现了光学元件的高精度位置保证和高轻量化的结构设计,相机总质量不到43公斤。相机焦面配置了3片包含全色、红、绿、蓝、近红外的五谱段TDI CCD图像传感器和2片国产面阵全色CMOS图像传感器,可以实现多光谱线阵推扫成像和全色面阵成像的兼容,具备获得火星表面高分辨率全色图像、彩色融合图像与视频图像的能力。
2020年2月26日起,“天问一号”在停泊轨道开展科学探测,环绕器高分辨率相机、中分辨率相机、矿物光谱仪等科学载荷陆续开机,获取科学数据。环绕器上的高分辨率相机配置两种成像探测器,能够实现线阵推扫和面阵成像,对重点区域地形地貌开展精细观测。中分辨率相机具备自动曝光和遥控调节曝光功能,能够绘制火星全球遥感影像图,进行火星地形地貌及其变化的探测。
长春光机所于2016年4月正式启动火星探测高分相机研制任务。承担研制任务的是来自长春光机所空间三部一支年轻的队伍,这支队伍由30多人组成,平均年龄在35岁左右。团队在四年多的研制过程中,大力协同,攻坚克难,发扬“两弹一星”精神,保证了项目的顺利交付。几年间,团队突破了多项关键技术,同时为适应深空探测数传能力弱的强约束要求,大胆创新工作模式,设计了抽点、融合、区域提取等多种下行模式和星上感兴趣区域识别功能,为高分相机首次在深空探测领域的成功应用探索出一条新路。
