中新網(wǎng)10月1日電 嫦娥二號繞月探測衛星10月1日在西昌衛星發(fā)射中心發(fā)射升空。衛星發(fā)動(dòng)機在太空中點(diǎn)火與地面試驗的情形是否一樣？太陽(yáng)翼帆板在太空真空及失重環(huán)境下展開(kāi)與在地面上展開(kāi)有什么不同？定向天線(xiàn)在奔月飛行中如何保持一直正對著(zhù)地球？此次嫦娥二號衛星上配備的三臺微小相機將揭開(kāi)這些問(wèn)題的謎底。

　　據了解，這三臺小相機分別對衛星發(fā)動(dòng)機、太陽(yáng)翼和定向天線(xiàn)進(jìn)行成像，并獲取的清晰圖像。另外，為了幫嫦娥三號衛星探路，對著(zhù)陸器軟著(zhù)陸進(jìn)行先期技術(shù)驗證，嫦娥二號衛星還配置了一臺降落相機。

　　由于“嫦娥二號”原本是“嫦娥一號”的備份衛星，因此兩顆星不僅在外形和質(zhì)量上都沒(méi)有太大區別，而且整個(gè)星的技術(shù)狀態(tài)沒(méi)有做過(guò)多改動(dòng)，可508所微小相機組負責研制的這四臺小相機卻是輔助“嫦娥二號”走穩飛天路的全新裝備。

　　衛星主發(fā)動(dòng)機是衛星在太空中進(jìn)行軌道調整的唯一動(dòng)力，其作用相當于汽車(chē)引擎。衛星在奔月途中的軌道調整、接近月球時(shí)的減速、在軌運行時(shí)改變軌道高度等關(guān)鍵動(dòng)作都需要靠主發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火來(lái)完成。如果發(fā)動(dòng)機因出現故障而失去工作能力，那么衛星就會(huì )失去控制，壽命即告終結。對發(fā)動(dòng)機工作狀態(tài)的監視一般通過(guò)遙測數據進(jìn)行判讀，為了更好地了解發(fā)動(dòng)機在太空中的實(shí)際工作狀況，專(zhuān)門(mén)給主發(fā)動(dòng)機配備了一臺監視相機，拍攝發(fā)動(dòng)機工作的視頻圖像，供設計師參考。

　　定向天線(xiàn)是針對月球探測的特殊需要設計的天線(xiàn)，用于將衛星自身的各種信息和探測數據傳回地面接收站，是衛星與地球連接的紐帶。與地球衛星天線(xiàn)固定安裝不同，“嫦娥二號”定向天線(xiàn)要在月球圍繞地球轉、衛星圍繞月球飛的三體運動(dòng)環(huán)境下，始終保持對準地球。也就是說(shuō)，在衛星繞月飛行過(guò)程中，定向天線(xiàn)要隨著(zhù)衛星位置的變化不斷轉動(dòng)，以保持始終對準地球，否則地面站將無(wú)法接收衛星發(fā)出的信號。

　　通過(guò)嫦娥一號衛星成功探月的檢驗，證明這一天線(xiàn)機構可以達到使用要求，但其實(shí)際工作狀態(tài)如何？有沒(méi)有改進(jìn)的余地？了解這些問(wèn)題對航天技術(shù)的發(fā)展、及對后續其他星球探測器的設計非常有益。由于定向天線(xiàn)可以360度旋轉，活動(dòng)半徑大，監視相機采用了超廣角鏡頭，可以覆蓋定向天線(xiàn)全部活動(dòng)范圍。

　　太陽(yáng)翼帆板是衛星的能量來(lái)源，也是影響衛星工作壽命的另一個(gè)關(guān)鍵部件。衛星發(fā)射時(shí)太陽(yáng)翼處于折疊狀態(tài)，星箭分離后展開(kāi)，在衛星飛行過(guò)程中還要不斷調整方向，以跟蹤太陽(yáng)，使太陽(yáng)翼獲取足夠的能量，供衛星完成成像等各項任務(wù)。太陽(yáng)翼展開(kāi)及在地、月、星三體運動(dòng)中保持對日定向的過(guò)程比較復雜，較其他系統更容易出現故障，雖然在地面做過(guò)充分的試驗驗證，但仍不能保證在太空中100%可靠。而第三臺監視相機可以拍攝太陽(yáng)翼展開(kāi)及工作過(guò)程，獲取的圖像資料供技術(shù)人員進(jìn)行深入研究，對改進(jìn)太陽(yáng)翼設計、提高整星可靠性非常有益。

　　不僅如此，三臺監視相機還可以在衛星姿態(tài)和軌道控制的配合下，拍攝地球和月球圖像。為了捕捉到漂亮的太空圖片，監視相機都采用了彩色圖像傳感器，并分別采用了超廣角、中焦和長(cháng)焦鏡頭。通過(guò)相機在不同位置、不同距離以不同視角拍攝地球和月球，使我們可以看到多幅風(fēng)格各異的地球和月球風(fēng)光照片。

　　實(shí)現月面軟著(zhù)陸是探月二期工程的主要目標之一，著(zhù)陸器在降落過(guò)程中將根據圖片自主避開(kāi)不適于降落的地點(diǎn)，“臨機決斷”選擇一塊適宜降落的平坦表面。因此，降落相機的性能是影響著(zhù)陸器軟著(zhù)陸能否成功的一個(gè)關(guān)鍵因素。降落相機可根據需要選擇清晰拍攝或快速拍攝工作模式對月面拍攝。由于月面目標均為灰色，此相機為黑白相機。嫦娥二號衛星在飛行中將把軌道高度降低到15公里的高度，對這樣一臺全新設計的降落相機的性能進(jìn)行實(shí)戰考驗，為將來(lái)嫦娥三號的探月征程打好前戰。

　　雖然這四臺相機都只有手掌大小，每臺重量?jì)H三、四百克，看起來(lái)與我們平常用的數碼相機相差無(wú)幾，但集成了光、機、電、熱等多項先進(jìn)技術(shù)和自動(dòng)拍攝、實(shí)時(shí)圖像壓縮等智能化功能，能應付惡劣的太空輻射、溫度環(huán)境，能承受發(fā)射時(shí)的強烈沖擊和振動(dòng)。為了節約系統資源，減少對數傳的壓力，微小相機采用了先進(jìn)的數據壓縮算法，在高壓縮比的同時(shí)還能保證圖像的高質(zhì)量。根據任務(wù)目標的不同，四臺微小相機均進(jìn)行了針對性的設計，各有所長(cháng)，具備“動(dòng)靜相宜”的拍攝能力，并做到了長(cháng)壽命、高可靠，是真正超便攜的航天相機。 (楊艷 胡永富）