天問一號回傳的地月合影照是如何拍攝的

2020年7月27日

我國首次火星探測任務天問一號探測器

在飛離地球120萬公裡處

拍攝了一張地月合影照片

一片漆黑的背景天空下

兩個新月形狀的天體凸現在照片中

大一點的是地球， 小一點的是月亮

照片在網絡上公開後很快引起了轟動

太厲害了吧，我的天！

這也是回眸一笑百媚生啊！

果斷下載，電腦壁紙！舒服

像極了愛情

神秘的合影，很美

其中有網友表示：「周圍黑漆漆的，太模糊，啥也看不清」。

也有網友開玩笑表示：「月亮還是那個月亮，地球卻也成月亮了，地球、月球傻傻分不清」。

針對網友提出的問題

小編專門為大家帶來一期解讀

說一說

為什麼照片的清晰度不高？

為什麼地球和月球不是我們熟知的圓形？

圖片太模糊？清晰度不高？

相比之前嫦娥工程發布高清月球照片，這次發布的照片清晰度確實不高。地球月球看起來就是兩個明亮的光斑,幾乎很難分辨地球上的陸地和海洋， 月球上也看不到環形山。

其實，這次拍照使用的相機是由中國航天科技集團八院控制所研製的光學導航敏感器，也被稱為光學導航相機。該儀器可以在飛近火星的過程中通過對火星成像，利用火星圖像計算火星的形心位置和視半徑大小，結合估計算法獲取探測器相對於火星的實時位置和速度信息。

探測器在太空中，就像輪船航行在茫茫大海上，不同的是飛離地球後沒有北鬥導航也沒有GPS。在基於地面無線電導航實現精確定位的基礎上，八院研製團隊還給探測器配備了光學導航敏感器，對深空探測相關光學導航方法進行工程驗證。與傳統的無線電導航不同，光學自主導航可以通過圖像目標識別和特徵提取，完成位置、速度等導航信息的獲取。

簡單說來，儀器主要的功能是導航， 是通過光學手段（其實還是拍照片），拍攝較大面積的星空，然後根據星星的位置來確定火星探測器的飛行方向。

「光學導航敏感器就好比探測器的『眼睛』。」八院控制所光學導航專家打了個比方，「有了這雙明亮的『眼睛』，探測器也就有了自主能力，可以自己看著飛向目的地了。」

探測器在飛近火星的過程，八院研製團隊將裝有長焦鏡頭的導航敏感器當作一隻「千裡眼」，最遠可以在1000萬公裡的距離識別火星，還能自主適應火星從點目標到面目標、從弱目標到強目標的火星圖像提取，從而實現即使沒有外部導航信息，也能夠在深空飛行中自主找到前進的道路。有了明亮的「眼睛」，「天問一號」就可以看著火星再踩下剎車了，而光學自主導航技術也將為我國後續深空探測任務的開展打下堅實基礎。

此次地月成像即由光學導航敏感器自主曝光拍攝完成。

光學導航總讓我想起了古時候的航海家通過星星來定位的情景。跟地球玩自拍當然不是這臺設備的強項，可以算是摟草打兔子；清晰度不如之前發布的各種高清照片也就順理成章。生活中行車記錄儀拍攝到的視頻清晰度不如專業攝像機也是同樣的道理。

地球和月球都缺了一塊？傻傻分不清？

為什麼地球和月球都會缺一塊？

地球和月球本身都是不發光的，我們平時能看到月亮是因為月球反射太陽光，或者說是看到了月球被太陽光照亮的部分。我們看到的月亮形狀取決於地球和月球的相對位置。如果地球正對著月球被照亮的地方，我們就能看到滿月；如果側對就看到半月甚至弦月；如果地球正好處在月球背後，我們就完全看不到月亮了。

同樣的道理， 從太空中給地球和月球拍照也只能拍到被太陽光照亮的部分。亮的部分正好對應地球上的白天， 缺失的部分對應的正是地球的夜晚。月球上也同樣如此。現在天問一號剛剛從地球出發前往火星，此次拍照時的位置側對著地球和月球被太陽光照亮的部分，因此拍出了新月形的地球和月球。

總的說來，這幅照片的意義不在於研究地球和月球的地貌或者形態，而是天問一號給地球人報平安。現在天問一號找到了方向，正在向著火星進發。讓我們一起期待天問的下一個好消息。

文章來源：中國的航天

內容來源：中國科學院國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室 劉勇、中國航天科技集團八院黨群部

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