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“嫦娥”缘何明眸善睐 |
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中科院西安光机所参研我国探月工程创新回顾 |
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■通讯员 陈桂萍 张岗峰 本报记者 张行勇
2013年12月14日，嫦娥三号登陆月球。
12月15日晚，嫦娥三号搭载的“玉兔号”月球车用全景相机与着陆器互拍，瞬间将“玉兔号”和着陆器上美丽的五星红旗定格成为永恒，吸引了中国乃至世界亿万人民的目光。这宣告嫦娥三号任务圆满成功，也意味着中国科学院西安光机所再为我国探月工程作出重要贡献。
此后，全景相机将随“玉兔号”在月球巡视漫游。嫦娥将用探空法宝——月基光学望远镜，眺望星空。在全景相机、月基光学望远镜的陪伴下，“玉兔”和“嫦娥”的月宫之旅将不再清冷寂寞。
坐落于古城西南郊的中国科学院西安光机所，从原理、技术到应用创新，为探月工程配置了立体相机、全景相机、月基光学望远镜等闪亮明眸。
见证我国探月工程
2004年1月，中国绕月探测工程被国务院正式批准立项。西安光机所为探月工程嫦娥一号、二号、三号任务研制了多个有效载荷与部件，见证了我国探月工程的一步步脚印。
2007年10月24日，我国首颗探月卫星嫦娥一号顺利发射并开始实施为期一年零四个月的绕月科学探测任务。西安光机所研制的CCD立体相机和干涉成像光谱仪，分别承担了为月球“画像”，即获取全月球影像图，以及参与完成分析月球表面元素含量和物质类型分布特点等两大科学探测任务。同时还承担了此次探月工程紫外星敏感器光学系统、中等精度星敏感器光学系统的研制任务。
根据国家探月工程总体实施计划的部署，继嫦娥一号任务圆满完成后，嫦娥二号工程也随即全面展开。2008年8月8日，西安光机所正式受命为嫦娥二号研制高精度的立体成像相机。
嫦娥二号承担为探月工程由“绕月”转“落月”进行技术储备和后续工程探路的任务。同时，嫦娥二号力争在100千米环月轨道获取分辨率优于10米——国际上分辨率最高的全月面影像图。西安光机所探月团队连续奋战，用一年时间完成了通常需要2到3年的研制任务。
在嫦娥二号执行任务中，CCD立体相机用堪称完美的表现成功获取分辨率约1.3米的月球虹湾地区高清晰图像，并获取7米分辨率的全月图，为嫦娥三号的落月奠定了非常好的基础。2010年11月8日，时任中共中央政治局常委、国务院总理温家宝为嫦娥二号月面虹湾局部影像图揭幕，宣告嫦娥二号工程圆满成功。
再担重任参研“嫦娥三号”
嫦娥一号、嫦娥二号为嫦娥三号的落月奠定了很好的基础。2013年12月2日，承担我国探月工程二期（落）的关键任务的嫦娥三号成功发射。它携带着中国的第一艘月球车（“玉兔号”），携带着中华民族千年的登月梦，奔向月球。
嫦娥三号由着陆器和巡视探测器组成，进行首次月球软着陆和巡视勘察，获取月球物质成分并进行分析。鉴于在嫦娥一号、二号任务中的完美表现，西安光机所再担重任，受命为嫦娥三号任务研制两个有效载荷及多个部件，研制的有效载荷承担两项科学任务及两项工程任务。
由西安光机所研制的巡视器有效载荷全景相机，承担着陆器和巡视器互相拍摄、随巡视器对月面开展巡视勘察两项工程任务及获取月表巡视区的三维光学图像，用于巡视区地形地貌、撞击坑及地质构造解析和综合研究的科学任务，其中着陆器和巡视器实现相互拍摄是嫦娥三号任务圆满成功的标志；西安光机所与中科院国家天文台共同研制的着陆器有效载荷紫外月基光学望远镜，承担月基光学天文观测的科学任务，这是世界月球探测史上的创举；西安光机所研制的箭载摄像装置对运载火箭发射、飞行过程实时监测，使嫦娥飞天首次实现现场直播；西安光机所研制的巡视器导航、避障相机光学系统在月面巡视勘察过程中导引巡视器安全行驶；研制的星敏感器光学系统辅助卫星及着陆器定姿测量。
反复论证协力攻关
相比于嫦娥一号和嫦娥二号，嫦娥三号有效载荷应用环境发生了改变，不是在轨道上使用，而是在月面上工作，工作环境将更加严酷和更加复杂，对系统重量、体积和功耗等方面要求更加苛刻。
西安光机所科研人员协力攻关，通过多次反复论证、实验和优化设计，最终研制出能适应恶劣环境，高性能、高可靠性的全景相机、月基光学望远镜、箭载摄像装置、导航与避障相机光学系统以及星敏感器光学系统，使我国亿万人民实现亲眼见证嫦娥飞天的过程、月面奇观的景象、月望深空繁星等诸多历史性的时刻。
从嫦娥一号到嫦娥三号，从遥遥惊鸿一瞥到“嫦娥”飞奔虹湾，西安光机所为“嫦娥”配备皎洁明眸，带着全世界人民体验月宫的神秘，揭开月球的面纱。
《中国科学报》 (2013-12-31 第6版 研发)
