中國第一張月球三維圖片,誰來拍?中國科學院上海技術物理研究所實驗室裏,“勞動節”也不閒著,一支由上海技物所與上海光機所組成的20多人科研團隊正在為即將上天的“嫦娥一號”探月衛星趕制“激光眼”。這雙“激光眼”就是我國獨立自主研發的首個太空激光高度計,明年此時,它就有望從月亮那兒傳回月面三維高程圖,為中國人未來登月計劃尋找最合適的落腳點。
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為探月工程研製的激光高度計。
記者隨同上海技物所所長王建宇等人換上凈化服,經過風淋間沐風去塵後,走進實驗室。航天儀器的研製對環境要求特別高,激光高度計的“閨房”內裝有特殊的超凈裝置,潔凈度達到“一千級”,相當於每立方米空間內的灰塵顆粒少於一千個,比看上去“一塵不染”的標準實驗環境還要乾淨幾百倍。記者終於來到這只“激光眼”的身邊,它身長不足30厘米,體重也只有15公斤,由激光發射模塊、激光接收模塊和數據處理模塊共同組成,顯得結實精幹。
“激光眼”怎樣描繪出月球上山脈盆地等的地表起伏呢?王建宇告訴記者,激光高度計搭載在“嫦娥”衛星上,從高空發射的激光束被月球表面反射回衛星,通過精確測量從發射激光到接收激光的時間,再乘以光在太空中的傳播速度,得出的激光單程距離就是衛星與探測點之間的距離。這段距離越短,表明被探測點離衛星越近,海拔高度就越高。如果高密度地獲得一個又一個探測點的海拔高度數據,就能繪製出一幅較精密的立體地形圖。據介紹,美國在第二代火星探測器上也採用這種類型的激光高度計,獲取了火星表面的地形資訊。
這臺全國産化的激光高度計堪稱“太空勞模”,它將隨“嫦娥一號”繞月運轉,在 200公里高度的軌道上長期開機工作,不分白天黑夜,每隔一秒發射一束激光。激光在月球表面留下一個約 100米直徑的“足印”後,便在千分之一秒內反射回來,由衛星實時處理並傳回測得的大量數據。而下一秒鐘,“嫦娥”的“激光眼”已飛到 1200米外的另一點上,發射下一束激光了。就這樣,衛星搭載著激光高度計像繞絨線球一樣,一圈又一圈地轉,留下一個個激光“足印”,最終把月球地表狀況掃描下來。
“嫦娥一號”的高科技眼睛自然也是成雙作對的。目前,科研人員已完成激光高度計正樣産品的交付,正在製作的備份也將於近期交付,為“嫦娥探月”配上雙份保險。