嫦娥二號全月圖拍到當年阿波羅11號登月遺蹟

圖表：中國選擇在2012年2月6日，農曆元宵節發布迄今世界上解析度最高的全月圖 新華社記者崔瑩編制

這是全月球正射投影圖。新華社發

在7米解析度全月球影像圖上，可分辨出阿波羅11、12、14、15、17、18六艘飛船登陸月球的遺蹟。

昨天，是中國的傳統佳節元宵節，依傳統習俗需觀燈、賞月、吃元宵。遺憾的是，在一股較強冷空氣影響下，國內不少地區出現雨雪天氣，佳節圓月不得見。

但一則消息帶來驚喜。昨天，中國國家國防科技工業局正式公布了中國探月工程的又一重大科技成果嫦娥二號月球探測器傳回的解析度達7米、100%覆蓋全月球表面的全月球影像圖。這也是目前國際上已發布的解析度最高的全月球影像圖。

元宵賞銀月，「嫦娥」捧圖來。全月球影像圖是何模樣？7米解析度有多「牛」？我國探月工程的下一步將是什麼？記者昨天採訪了北京上海多位專家，一一解析全月圖的奧秘。

7米解析度，精度究竟如何

●比嫦娥一號所獲全月圖的解析度提高了17倍

記者從國防科工局了解到，這次高清晰度的全月球影像圖，由嫦娥二號衛星攜帶的我國自主研製的CCD立體相機拍攝，解析度為7米，比嫦娥一號所獲全月圖120米的解析度提高了17倍。最後製作完成的7米解析度的全月球分幅影像圖產品，共746幅，總數據量約800GB，按照1比8萬的比例全部列印拼接起來，圖片面積相當於一個足球場大小。

7米解析度到底意味著什麼？中科院院士、中國科學院遙感應用研究所前所長童慶禧打了個比方，如果說嫦娥一號只能發現機場、港口，嫦娥二號就可以發現機場上的飛機和港口裡的輪船。以前嫦娥一號拍攝的120米解析度影像圖，只能識別直徑幾百米的月坑，而現在，7米解析度的全月圖不僅可以清楚看到直徑數十米的月坑，連月球上很多石頭都可以看見。

●可分辨出阿波羅11號登陸月球的遺蹟

令人驚嘆的是，在7米解析度全月球影像圖上，甚至可分辨出阿波羅11號登陸月球的遺蹟。專家介紹說，與低解析度相比，高解析度全月球影像圖可以獲得月球構造的更多細節，能夠識別和統計更多的月面撞擊坑，從而獲得更為精細的月球年代學數據，為月球構造演化的研究提供更細的時間標尺。

此前，還沒有其他國家獲得和發布過優於10米的全月球影像圖。相關領域專家一致認為，嫦娥二號7米解析度全月球影像圖的數據處理和製圖質量得到嚴格、有效控制，影像圖的空間解析度、影像質量、鑲嵌精度、數據一致性和完整性等優於國際同類產品，達國際領先水平。

最「牛」全月圖是怎樣完成的

●96隻「單眼」組成的「複眼」精密觀察

月球始終處於運動狀態，一架相機究竟如何能完成這樣複雜、精準的任務？專家介紹，完成這次任務的CCD相機，由光學鏡頭、CCD探測器和信號處理系統組成。CCD探測器作為核心部件，把光學鏡頭透過的光信號變成電信號，然後通過信號處理把圖像存到衛星上的存儲設備裡。而要獲取清晰的圖像，CCD立體相機主任設計師趙葆常介紹，「這主要依靠相機的推掃成像技術。推掃的概念就是用現有的CCD成一個條狀的像，然後由若干條狀的像組成一個完整的圖像。」如果說嫦娥一號相機是一隻單眼,那麼嫦娥二號則用了96隻單眼組成的複眼去觀察月球。與單眼相比，複眼精密配合觀察同一目標達到的效果更好。

據國防科工局新聞中心介紹，為獲取7米解析度全月球影像圖數據，嫦娥二號探測器此前進行多次軌道機動和調整，工程總體和探測器系統、測控系統、地面應用系統的研製隊伍和參試人員多次進行深入細緻論證，對面臨的約束條件和風險進行分析研究，提出了切實可行的技術方案。

●成像前還經過輻射校正、光度校正等工作

按計劃，嫦娥二號先後獲取了 607軌100km高度和15km高度的月球影像數據。在獲取全月球原始影像數據的基礎上，科研人員再進行繁瑣、細緻的輻射校正、光度校正等工作，並根據探測器軌道和姿態數據進行影像數據的幾何校正，隨後再進行影像匹配、分幅和鑲嵌，最終形成全月球影像圖。

嫦娥二號還獲得了解析度優於1.3米的月球虹灣地區圖像。「虹灣地區是2013年嫦娥三號著陸月球的主要候選區，現在高解析度全月圖為最終確定平坦落點提供了更多的基礎數據。」童慶禧說。

國防科工局黨組成員、探月工程副總指揮劉東奎說，嫦娥二號全月圖的發布，為月球和空間科學研究提供了更加詳盡的科學探測數據，也標誌著嫦娥二號的主要任務由探測運行階段轉入數據發布和科學研究階段。

給月球拍「高清寫真」有何用

●發現月球更為細緻的地理結構

解析度大幅提高了17倍，這樣的精度到底有啥用？

探月工程科學應用首席科學家、國家天文臺臺長嚴俊說：「高解析度的影像，可以找到在較低解析度圖像中不可能發現的更為細緻的地理結構，從而為月球科學研究打開新的窗口。」

嚴俊告訴記者，高解析度全月球影像圖是月球科學研究最為基礎性的資料，對研究月球物質特性、區劃月球地質構造、勾繪月表物質成分的含量與分布圖標、分析月表地形地貌特性與成因等都具有重要科學價值或參考作用。嚴俊舉例道，月球表面物質長期受到宇宙線、太陽高能和低能離子的照射以及月表溫差變化和小天體撞擊的綜合作用，形成了許多太空風化特徵，高解析度全月球影像圖所展示的精細特徵，為研究月表物質的太空風化過程提供了重要科學依據。這就是高清影像的價值體現之一。

●為「落月」提供地形地貌數據

此外，全月球影像圖還有十分重要的工程意義。根據我國探月工程「繞、落、回」三步走規劃，其中，二期工程的主要目標是實現月面軟著陸，其技術跨度和難度都非常大。嫦娥二號實際上相當於「繞月」與「落月」的橋梁和紐帶。現在，人們可以依據高解析度全月球影像圖所提供的地形地貌數據，為我國和其他國家今後要實施的著陸器和月球車軟著陸月球以及載人登月優選著陸區。

目前，嫦娥二號已經完成了既定的工程目標和科學探測任務。在「壽命期」後，嫦娥二號衛星運行狀態良好，燃料剩餘較充足，全系統狀態正常穩定，並在2011年6月9日成功開展了飛向距離地球150萬公裡的日地拉格朗日L2點的拓展試驗。科學家透露，嫦娥二號搭載的其他科學探測儀器，也獲得了大量科學探測數據，取得一系列新的研究成果，如首次利用太陽高能粒子探測器的質子探測數據，在澄海對峙區發現了月表剩磁所引起的微磁層的存在等。

童慶禧院士說，世界同行有共享基礎數據的優良傳統，「中國也會根據國防科工局的數據管理辦法，及時準確地滿足國內外科研工作者對數據的需求」。（來源：解放日報)

下一步：著陸月球

「嫦娥二號去年8月就已完成預定任務，現已屬於超額完成拓展試驗任務。」航天專家、《國際太空》雜誌執行主編龐之浩告訴記者。

如此安排，實際與我國整體航天事業發展計劃息息相關。「目前，我國火星探測已列入規劃。火星等深空探測與月球探測相比，距離更遠，探測與遙控難度更大，嫦娥二號走向深空，正是對我國衛星深空追蹤、遙控能力的絕佳檢驗。」龐之浩說，繼嫦娥二號交出完美答卷後，嫦娥三號的奔月之旅也已進入倒計時。

採訪中記者獲悉，目前，嫦娥三號已經圓滿完成月球著陸器的懸停避障及緩速下降試驗、月球巡視器的綜合測試及內、外場試驗等各項驗證性試驗。上海空間推進研究所研究員韓宏印表示，按照計劃，2013年左右，著陸探測器嫦娥三號將奔赴月球。

據介紹，嫦娥三號將由著陸器和巡視探測器（即「中華牌」月球車）組成。「如何穩穩噹噹落在月球上是嫦娥三號面臨的最大難題之一，必須是軟著陸，不能硬撞。」龐之浩說，在月表軟著陸主要可分為探測器接近月面、軟著陸發動機點火、著陸撞擊直至穩定三個階段。由於月球表面沒有大氣層，因此無法藉助氣動力減速著陸，必須使用軟著陸發動機和著陸緩衝裝置。「屆時，當距離月球100米時，嫦娥三號將啟動緩衝發動機。為避免塵土飛揚，在距離月球表面5米左右時，發動機停止工作，靠機械支架緩衝著陸」。

完成著陸後，月球車就要開始工作，進行月面巡視探測。據專家介紹，嫦娥三號、四號攜帶的月球車，將不同於美國實施阿波羅載人登月計劃時採用的有人駕駛月球車，而與蘇聯的月行者一號、二號月球車類似，為無人駕駛，由輪式底盤與儀器艙組成，以太陽能電池和蓄電池聯合供電，行駛依靠地面遙控。據中國空間技術研究院空間科學與深空探測首席專家葉培建介紹，月球車將攜帶8臺儀器，包括全景相機、測月雷達等，實現自動導航、自動選擇路線等功能。

據了解，嫦娥三號登月後，嫦娥四號也將奔月，與嫦娥三號一起完成我國探月工程二期任務，實現我國首次地外天體軟著陸，使我國掌握深空探測和空間科學領域的核心技術，獲得月球及地月空間的科學數據，建立較為完備的月球探測工程系統和相關基礎設施。

龐之浩說，探月工程一般都分為「繞、落、回」三步，美國已完成前兩個階段，下一步將以建造可供人長期居住、工作的月球基地為目標。俄羅斯走完了第一階段，今後將開展載人登月計劃。目前，中、歐、日、印等還處於第一階段，以「探」為主攻方向。美、俄是探月第一集團，中國處於探月第二集團，「嫦娥三號」的發射將加快我國探月工程步入第一集團行列。

據《2011年中國的航天》白皮書透露，我國正在開展載人登月前期方案論證，有專家建議我國在2025年或2030年進行載人登月。（劉錕 王烜 柳田 梁建剛）