五星紅旗耀太空!“天問一號”如何完成“太空自拍”?

來源︰新華社作者︰胡-- 張建松責任編輯︰丁楊2020-10-01 16:38

一個重量僅680克的相機與探測器完成解鎖,以約0.2米每秒的速度逐漸遠離探測器;在逐漸遠離探測器過程中,由近及遠拍攝下帶有國旗的“天問一號”探測器本體……10月1日,在舉國歡度國慶、中秋雙節之際,國家航天局發布我國首次火星探測任務“天問一號”探測器飛行圖像,五星紅旗在太空閃耀。這張自拍照是如何完成的?記者采訪了中國航天科技集團八院的研制團隊。

如何在太空中拍攝“天問一號”奔火身影?

自我國首次自主火星探測任務立項以來,如何做好火星探測器在軌工作狀態的可視化監測就成了研制團隊面對的重要任務之一。為了獲取“天問一號”在奔火過程中的全貌狀態,八院火星環繞器工程測量分系統團隊專門設計了一套由多個“質量小、個頭小、能耗小”的“小家伙”組成的監測系統。

在地面自拍時,人們可以借助自拍桿等輔助工具,在選好角度、光影後進行拍攝,而“天問一號”的自拍卻沒有這麼簡單。

專家告訴記者,由于本身個頭較大,如果采用自拍桿策略,“天問一號”需要使用一個長達15米的自拍桿才能實現全貌自拍,不僅資源消耗大,而且容易產生安全隱患。

為此,八院火星環繞器工程測量分系統團隊提出“分離式監測方案”,即在合適的光照條件下“拋”出一個輕型相機對“天問一號”進行拍照,並實時把圖像傳回“天問一號”探測器上。

一次性雙攝WiFi相機

為了成功實現分離式監測方案,八院火星環繞器工程測量分系統團隊需要一個能“分得出去、拍得清楚、傳得回來、堅持得住”的“小家伙”︰采用輕小型低沖擊解鎖分離裝置使相機“分得出去”;采用彩色成像,配置800×600、1600×1200兩檔分辨率的相機讓圖像能“拍得清楚”;采用可實現400米無線通信的超強WiFi通信讓數據能“傳得回來”;采用可提供長于1小時供電的一次性電池讓相機能夠“堅持得住”,讓地面能夠一覽“天問一號”奔火的全貌狀態。

考慮到相機在逐漸遠離探測器的過程中可能出現翻轉,研制團隊將相機設計為正反雙攝像頭,保證相機在翻轉過程也可以盡可能多地拍攝到探測器圖像。經過四年的攻關研制,這個總重約950克的“小家伙”歷經重重考驗順利搭載“天問一號”火星探測器進入太空,並將重約680克的攝像頭成功分離出去,收獲了清晰的圖像,圓滿完成“天問一號”全貌可視化監測任務。

上太空,這面國旗不一般

作為八院火星環繞器工程測量分系統的重要組成部分,此次“天問一號”火星探測器上的國旗是為了任務專門設計與研制的。此次任務使用的國旗尺寸約為39厘米×26厘米,稍小于一張A3紙,重量僅為144克。

專家介紹,為了盡可能減輕重量、保證平整,國旗圖案用特殊顏料經特殊套印工藝噴涂在一張鋁板上。為了確保歷經太空惡劣環境考驗後仍然可以鮮艷完好,國旗在經歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲等多重試驗考核後,才最終安裝在探測器側面。

目前,八院火星環繞器工程測量分系統已經圓滿完成了包括太陽翼展開、定向天線展開、探測器自拍等在內的多項任務。在接下來的地火轉移飛行中,八院火星環繞器工程測量分系統還將持續開展任務,定期對太陽翼、定向天線的運行情況進行可視化監測,繼續為“天問一號”的探火之旅保駕護航。

新華社記者胡--、張建松

新華社北京10月1日電

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