中国嫦娥二号全月图拍到美国阿波罗11号登月遗迹

本报见习记者 刘锟 记者王烜 柳田 梁建刚

昨天，是中国的传统佳节元宵节，依传统习俗需观灯、赏月、吃元宵。遗憾的是，在一股较强冷空气影响下，国内不少地区出现雨雪天气，佳节圆月不得见。

但一则消息带来惊喜。昨天，中国国家国防科技工业局正式公布了中国探月工程的又一重大科技成果——嫦娥二号月球探测器传回的分辨率达7米、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。这也是目前国际上已发布的分辨率最高的全月球影像图。

元宵赏银月，“嫦娥”捧图来。全月球影像图是何模样？7米分辨率有多“牛”？我国探月工程的下一步将是什么？记者昨天采访了北京上海多位专家，一一解析全月图的奥秘。

7米分辨率，精度究竟如何

●比嫦娥一号所获全月图的分辨率提高了17倍

记者从国防科工局了解到，这次高清晰度的全月球影像图，由嫦娥二号卫星携带的我国自主研制的CCD立体相机拍摄，分辨率为7米，比嫦娥一号所获全月图120米的分辨率提高了17倍。

最后制作完成的7米分辨率的全月球分幅影像图产品，共746幅，总数据量约800GB，按照1比8万的比例全部打印拼接起来，图片面积相当于一个足球场大小。

7米分辨率到底意味着什么？中科院院士、中国科学院遥感应用研究所前所长童庆禧打了个比方，如果说嫦娥一号只能发现机场、港口，嫦娥二号就可以发现机场上的飞机和港口里的轮船。

以前嫦娥一号拍摄的120米分辨率影像图，只能识别直径几百米的月坑，而现在，7米分辨率的全月图不仅可以清楚看到直径数十米的月坑，连月球上很多石头都可以看见。

●可分辨出阿波罗11号登陆月球的遗迹

令人惊叹的是，在7米分辨率全月球影像图上，甚至可分辨出阿波罗11号登陆月球的遗迹。

专家介绍说，与低分辨率相比，高分辨率全月球影像图可以获得月球构造的更多细节，能够识别和统计更多的月面撞击坑，从而获得更为精细的月球年代学数据，为月球构造演化的研究提供更细的时间标尺。

此前，还没有其他国家获得和发布过优于10米的全月球影像图。

相关领域专家一致认为，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，达国际领先水平。

最“牛”全月图是怎样完成的

●96只“单眼”组成的“复眼”精密观察

月球始终处于运动状态，一架相机究竟如何能完成这样复杂、精准的任务？

专家介绍，完成这次任务的CCD相机，由光学镜头、CCD探测器和信号处理系统组成。CCD探测器作为核心部件，把光学镜头透过的光信号变成电信号，然后通过信号处理把图像存到卫星上的存储设备里。

而要获取清晰的图像，CCD立体相机主任设计师赵葆常介绍，“这主要依靠相机的推扫成像技术。推扫的概念就是用现有的CCD成一个条状的像，然后由若干条状的像组成一个完整的图像。”

如果说嫦娥一号相机是一只单眼,那么嫦娥二号则用了96只单眼组成的复眼去观察月球。与单眼相比，复眼精密配合观察同一目标达到的效果更好。

据国防科工局新闻中心介绍，为获取7米分辨率全月球影像图数据，嫦娥二号探测器此前进行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多次进行深入细致论证，对面临的约束条件和风险进行分析研究，提出了切实可行的技术方案。

●成像前还经过辐射校正、光度校正等工作

按计划，嫦娥二号先后获取了607轨100km高度和15km高度的月球影像数据。

在获取全月球原始影像数据的基础上，科研人员再进行繁琐、细致的辐射校正、光度校正等工作，并根据探测器轨道和姿态数据进行影像数据的几何校正，随后再进行影像匹配、分幅和镶嵌，最终形成全月球影像图。

嫦娥二号还获得了分辨率优于1.3米的月球虹湾地区图像。“虹湾地区是2013年嫦娥三号着陆月球的主要候选区，现在高分辨率全月图为最终确定平坦落点提供了更多的基础数据。”童庆禧说。

国防科工局党组成员、探月工程副总指挥刘东奎说，嫦娥二号全月图的发布，为月球和空间科学研究提供了更加详尽的科学探测数据，也标志着嫦娥二号的主要任务由探测运行阶段转入数据发布和科学研究阶段。

给月球拍“高清写真”有何用

●发现月球更为细致的地理结构

分辨率大幅提高了17倍，这样的精度到底有啥用？

探月工程科学应用首席科学家、国家天文台台长严俊说：“高分辨率的影像，可以找到在较低分辨率图像中不可能发现的更为细致的地理结构，从而为月球科学研究打开新的窗口。”

严俊告诉记者，高分辨率全月球影像图是月球科学研究最为基础性的资料，对研究月球物质特性、区划月球地质构造、勾绘月表物质成分的含量与分布图标、分析月表地形地貌特性与成因等都具有重要科学价值或参考作用。

严俊举例道，月球表面物质长期受到宇宙线、太阳高能和低能离子的照射以及月表温差变化和小天体撞击的综合作用，形成了许多太空风化特征。

高分辨率全月球影像图所展示的精细特征，为研究月表物质的太空风化过程提供了重要科学依据。这就是高清影像的价值体现之一。

●为“落月”提供地形地貌数据

此外，全月球影像图还有十分重要的工程意义。根据我国探月工程“绕、落、回”三步走规划，其中，二期工程的主要目标是实现月面软着陆，其技术跨度和难度都非常大。

嫦娥二号实际上相当于“绕月”与“落月”的桥梁和纽带。现在，人们可以依据高分辨率全月球影像图所提供的地形地貌数据，为我国和其他国家今后要实施的着陆器和月球车软着陆月球以及载人登月优选着陆区。

目前，嫦娥二号已经完成了既定的工程目标和科学探测任务。

在“寿命期”后，嫦娥二号卫星运行状态良好，燃料剩余较充足，全系统状态正常稳定，并在2011年6月9日成功开展了飞向距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点的拓展试验。

科学家透露，嫦娥二号搭载的其他科学探测仪器，也获得了大量科学探测数据，取得一系列新的研究成果，如首次利用太阳高能粒子探测器的质子探测数据，在澄海对峙区发现了月表剩磁所引起的微磁层的存在等。

童庆禧院士说，世界同行有共享基础数据的优良传统，“中国也会根据国防科工局的数据管理办法，及时准确地满足国内外科研工作者对数据的需求”。

下一步：着陆月球

“嫦娥二号去年8月就已完成预定任务，现已属于超额完成拓展试验任务。”航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩告诉记者。

如此安排，实际与我国整体航天事业发展计划息息相关。“目前，我国火星探测已列入规划。火星等深空探测与月球探测相比，距离更远，探测与遥控难度更大，嫦娥二号走向深空，正是对我国卫星深空追踪、遥控能力的绝佳检验。”

庞之浩说，继嫦娥二号交出完美答卷后，嫦娥三号的奔月之旅也已进入倒计时。

采访中记者获悉，目前，嫦娥三号已经圆满完成月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验、月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验。

上海空间推进研究所研究员韩宏印表示，按照计划，2013年左右，着陆探测器嫦娥三号将奔赴月球。

据介绍，嫦娥三号将由着陆器和巡视探测器（即“中华牌”月球车）组成。“如何稳稳当当落在月球上是嫦娥三号面临的最大难题之一，必须是软着陆，不能硬撞。”

庞之浩说，在月表软着陆主要可分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。

由于月球表面没有大气层，因此无法借助气动力减速着陆，必须使用软着陆发动机和着陆缓冲装置。

“届时，当距离月球100米时，嫦娥三号将启动缓冲发动机。为避免尘土飞扬，在距离月球表面5米左右时，发动机停止工作，靠机械支架缓冲着陆”。

完成着陆后，月球车就要开始工作，进行月面巡视探测。据专家介绍，嫦娥三号、四号携带的月球车，将不同于美国实施阿波罗载人登月计划时采用的有人驾驶月球车，而与苏联的月行者一号、二号月球车类似。

为无人驾驶，由轮式底盘与仪器舱组成，以太阳能电池和蓄电池联合供电，行驶依靠地面遥控。

据中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建介绍，月球车将携带8台仪器，包括全景相机、测月雷达等，实现自动导航、自动选择路线等功能。

据了解，嫦娥三号登月后，嫦娥四号也将奔月，与嫦娥三号一起完成我国探月工程二期任务，实现我国首次地外天体软着陆，使我国掌握深空探测和空间科学领域的核心技术，获得月球及地月空间的科学数据，建立较为完备的月球探测工程系统和相关基础设施。

庞之浩说，探月工程一般都分为“绕、落、回”三步，美国已完成前两个阶段，下一步将以建造可供人长期居住、工作的月球基地为目标。

俄罗斯走完了第一阶段，今后将开展载人登月计划。目前，中、欧、日、印等还处于第一阶段，以“探”为主攻方向。

美、俄是探月第一集团，中国处于探月第二集团，“嫦娥三号”的发射将加快我国探月工程步入第一集团行列。

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，有专家建议我国在2025年或2030年进行载人登月。

http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_02/07/12339144_0.shtml
本报见习记者 刘锟 记者王烜 柳田 梁建刚

昨天，是中国的传统佳节元宵节，依传统习俗需观灯、赏月、吃元宵。遗憾的是，在一股较强冷空气影响下，国内不少地区出现雨雪天气，佳节圆月不得见。

但一则消息带来惊喜。昨天，中国国家国防科技工业局正式公布了中国探月工程的又一重大科技成果——嫦娥二号月球探测器传回的分辨率达7米、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。这也是目前国际上已发布的分辨率最高的全月球影像图。

元宵赏银月，“嫦娥”捧图来。全月球影像图是何模样？7米分辨率有多“牛”？我国探月工程的下一步将是什么？记者昨天采访了北京上海多位专家，一一解析全月图的奥秘。

7米分辨率，精度究竟如何

●比嫦娥一号所获全月图的分辨率提高了17倍

记者从国防科工局了解到，这次高清晰度的全月球影像图，由嫦娥二号卫星携带的我国自主研制的CCD立体相机拍摄，分辨率为7米，比嫦娥一号所获全月图120米的分辨率提高了17倍。

最后制作完成的7米分辨率的全月球分幅影像图产品，共746幅，总数据量约800GB，按照1比8万的比例全部打印拼接起来，图片面积相当于一个足球场大小。

7米分辨率到底意味着什么？中科院院士、中国科学院遥感应用研究所前所长童庆禧打了个比方，如果说嫦娥一号只能发现机场、港口，嫦娥二号就可以发现机场上的飞机和港口里的轮船。

以前嫦娥一号拍摄的120米分辨率影像图，只能识别直径几百米的月坑，而现在，7米分辨率的全月图不仅可以清楚看到直径数十米的月坑，连月球上很多石头都可以看见。

●可分辨出阿波罗11号登陆月球的遗迹

令人惊叹的是，在7米分辨率全月球影像图上，甚至可分辨出阿波罗11号登陆月球的遗迹。

专家介绍说，与低分辨率相比，高分辨率全月球影像图可以获得月球构造的更多细节，能够识别和统计更多的月面撞击坑，从而获得更为精细的月球年代学数据，为月球构造演化的研究提供更细的时间标尺。

此前，还没有其他国家获得和发布过优于10米的全月球影像图。

相关领域专家一致认为，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，达国际领先水平。

最“牛”全月图是怎样完成的

●96只“单眼”组成的“复眼”精密观察

月球始终处于运动状态，一架相机究竟如何能完成这样复杂、精准的任务？

专家介绍，完成这次任务的CCD相机，由光学镜头、CCD探测器和信号处理系统组成。CCD探测器作为核心部件，把光学镜头透过的光信号变成电信号，然后通过信号处理把图像存到卫星上的存储设备里。

而要获取清晰的图像，CCD立体相机主任设计师赵葆常介绍，“这主要依靠相机的推扫成像技术。推扫的概念就是用现有的CCD成一个条状的像，然后由若干条状的像组成一个完整的图像。”

如果说嫦娥一号相机是一只单眼,那么嫦娥二号则用了96只单眼组成的复眼去观察月球。与单眼相比，复眼精密配合观察同一目标达到的效果更好。

据国防科工局新闻中心介绍，为获取7米分辨率全月球影像图数据，嫦娥二号探测器此前进行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多次进行深入细致论证，对面临的约束条件和风险进行分析研究，提出了切实可行的技术方案。

●成像前还经过辐射校正、光度校正等工作

按计划，嫦娥二号先后获取了607轨100km高度和15km高度的月球影像数据。

在获取全月球原始影像数据的基础上，科研人员再进行繁琐、细致的辐射校正、光度校正等工作，并根据探测器轨道和姿态数据进行影像数据的几何校正，随后再进行影像匹配、分幅和镶嵌，最终形成全月球影像图。

嫦娥二号还获得了分辨率优于1.3米的月球虹湾地区图像。“虹湾地区是2013年嫦娥三号着陆月球的主要候选区，现在高分辨率全月图为最终确定平坦落点提供了更多的基础数据。”童庆禧说。

国防科工局党组成员、探月工程副总指挥刘东奎说，嫦娥二号全月图的发布，为月球和空间科学研究提供了更加详尽的科学探测数据，也标志着嫦娥二号的主要任务由探测运行阶段转入数据发布和科学研究阶段。

给月球拍“高清写真”有何用

●发现月球更为细致的地理结构

分辨率大幅提高了17倍，这样的精度到底有啥用？

探月工程科学应用首席科学家、国家天文台台长严俊说：“高分辨率的影像，可以找到在较低分辨率图像中不可能发现的更为细致的地理结构，从而为月球科学研究打开新的窗口。”

严俊告诉记者，高分辨率全月球影像图是月球科学研究最为基础性的资料，对研究月球物质特性、区划月球地质构造、勾绘月表物质成分的含量与分布图标、分析月表地形地貌特性与成因等都具有重要科学价值或参考作用。

严俊举例道，月球表面物质长期受到宇宙线、太阳高能和低能离子的照射以及月表温差变化和小天体撞击的综合作用，形成了许多太空风化特征。

高分辨率全月球影像图所展示的精细特征，为研究月表物质的太空风化过程提供了重要科学依据。这就是高清影像的价值体现之一。

●为“落月”提供地形地貌数据

此外，全月球影像图还有十分重要的工程意义。根据我国探月工程“绕、落、回”三步走规划，其中，二期工程的主要目标是实现月面软着陆，其技术跨度和难度都非常大。

嫦娥二号实际上相当于“绕月”与“落月”的桥梁和纽带。现在，人们可以依据高分辨率全月球影像图所提供的地形地貌数据，为我国和其他国家今后要实施的着陆器和月球车软着陆月球以及载人登月优选着陆区。

目前，嫦娥二号已经完成了既定的工程目标和科学探测任务。

在“寿命期”后，嫦娥二号卫星运行状态良好，燃料剩余较充足，全系统状态正常稳定，并在2011年6月9日成功开展了飞向距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点的拓展试验。

科学家透露，嫦娥二号搭载的其他科学探测仪器，也获得了大量科学探测数据，取得一系列新的研究成果，如首次利用太阳高能粒子探测器的质子探测数据，在澄海对峙区发现了月表剩磁所引起的微磁层的存在等。

童庆禧院士说，世界同行有共享基础数据的优良传统，“中国也会根据国防科工局的数据管理办法，及时准确地满足国内外科研工作者对数据的需求”。

下一步：着陆月球

“嫦娥二号去年8月就已完成预定任务，现已属于超额完成拓展试验任务。”航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩告诉记者。

如此安排，实际与我国整体航天事业发展计划息息相关。“目前，我国火星探测已列入规划。火星等深空探测与月球探测相比，距离更远，探测与遥控难度更大，嫦娥二号走向深空，正是对我国卫星深空追踪、遥控能力的绝佳检验。”

庞之浩说，继嫦娥二号交出完美答卷后，嫦娥三号的奔月之旅也已进入倒计时。

采访中记者获悉，目前，嫦娥三号已经圆满完成月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验、月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验。

上海空间推进研究所研究员韩宏印表示，按照计划，2013年左右，着陆探测器嫦娥三号将奔赴月球。

据介绍，嫦娥三号将由着陆器和巡视探测器（即“中华牌”月球车）组成。“如何稳稳当当落在月球上是嫦娥三号面临的最大难题之一，必须是软着陆，不能硬撞。”

庞之浩说，在月表软着陆主要可分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。

由于月球表面没有大气层，因此无法借助气动力减速着陆，必须使用软着陆发动机和着陆缓冲装置。

“届时，当距离月球100米时，嫦娥三号将启动缓冲发动机。为避免尘土飞扬，在距离月球表面5米左右时，发动机停止工作，靠机械支架缓冲着陆”。

完成着陆后，月球车就要开始工作，进行月面巡视探测。据专家介绍，嫦娥三号、四号携带的月球车，将不同于美国实施阿波罗载人登月计划时采用的有人驾驶月球车，而与苏联的月行者一号、二号月球车类似。

为无人驾驶，由轮式底盘与仪器舱组成，以太阳能电池和蓄电池联合供电，行驶依靠地面遥控。

据中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建介绍，月球车将携带8台仪器，包括全景相机、测月雷达等，实现自动导航、自动选择路线等功能。

据了解，嫦娥三号登月后，嫦娥四号也将奔月，与嫦娥三号一起完成我国探月工程二期任务，实现我国首次地外天体软着陆，使我国掌握深空探测和空间科学领域的核心技术，获得月球及地月空间的科学数据，建立较为完备的月球探测工程系统和相关基础设施。

庞之浩说，探月工程一般都分为“绕、落、回”三步，美国已完成前两个阶段，下一步将以建造可供人长期居住、工作的月球基地为目标。

俄罗斯走完了第一阶段，今后将开展载人登月计划。目前，中、欧、日、印等还处于第一阶段，以“探”为主攻方向。

美、俄是探月第一集团，中国处于探月第二集团，“嫦娥三号”的发射将加快我国探月工程步入第一集团行列。

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，有专家建议我国在2025年或2030年进行载人登月。

http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_02/07/12339144_0.shtml