人類月球日｜回顧中國探月之旅的那些“首次”

月球是距離地球最近的天體，也是環(huán)繞地球的唯一天然衛(wèi)星，人們對月亮的關(guān)心和探索自從人類誕生就已經(jīng)開始，月亮可以說是我們小時候最先認識的天體之一。

懷著對月球的向往，1969年7月20日，人類的足跡第一次留在了月球上，而這也是人類首次對外太空進行探索并邁出的第一步。

人們對月亮的好奇并未因為第一次探月成功便終止，就拿我國來說就有嫦娥一號、二號、三號等衛(wèi)星前赴后繼奔向月球，那就讓我們在人類月球日這天一起回顧中國的探月之旅吧。

Part.1

嫦娥一號——中國探月初嘗試

2004年1月，國務院批準我國首次繞月工程立項，命名為“嫦娥工程”。“嫦娥工程”的啟動，拉開了我國月球與深空探測的序幕。

以楊建峰研究員為核心的早一批中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱西光所）的探月人，緊跟國家步伐開始了CE-1衛(wèi)星CCD立體相機和干涉成像光譜儀的研制，它們的主要任務是獲取月表的三維立體影像和分析月球表面有用元素及物質(zhì)類型的含量與分布。

CE-1衛(wèi)星CCD立體相機

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

面對首次探月經(jīng)驗不足的情況，整個團隊加班加點，通過一輪又一輪的討論和不斷迭代，最終提出了 “單鏡頭+大面陣”的創(chuàng)新方案。

2007年10月24日，嫦娥一號探測衛(wèi)星發(fā)射成功，CE-1衛(wèi)星CCD立體相機成功獲取了中國首次月球探測工程的第一幅月球圖像。

中國首次月球探測工程第一幅月面圖像

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-1衛(wèi)星CCD立體相機采用線陣掃描的方式進行工作，軌道高度約為200km，每一軌的月面幅寬為60km，像元分辨率為120m，圖像清晰度和分辨率均優(yōu)于其它國家，達到了世界領(lǐng)先水平。

CE-1衛(wèi)星干涉成像光譜儀成功獲取了全月面79％區(qū)域清晰的多光譜圖像，也是國際上第一次獲取480nm-960nm的32譜段連續(xù)光譜和圖像，圖像清晰度高，層次紋理豐富，為科學家研究月表物質(zhì)成份提供了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原生信息源。

全月面79％區(qū)域清晰的多光譜圖像

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

Part.2

CCD立體相機——不斷進行自我革新

2010年10月1日，嫦娥二號衛(wèi)星成功發(fā)射。由西光所月球與深空探測團隊研制的CE-2衛(wèi)星CCD立體相機空間分辨率由CE-1衛(wèi)星CCD立體相機的120米提高到7米，足足提高了17倍，拍攝的 “7米分辨率全月影像圖”被兩院院士評選為“2012年度瀚霖杯中國十大科技進展新聞”之四，成果水平國際領(lǐng)先。

CE-2衛(wèi)星CCD立體相機

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

首次獲得了1米分辨率的虹灣地區(qū)照片

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

2013年12月2日,嫦娥三號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，西光所月球與深空探測團隊研制了嫦娥三號有效載荷“玉兔號”月球車全景相機和月基光學望遠鏡兩臺設(shè)備。

CE-3全景相機單臺重量突破650g，在軌成功獲取了著陸器的彩色照片，標志著嫦娥三號任務圓滿成功，獲取的月表全景圖像也為后期月球車故障排除提供了參考。

CE-3全景相機

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-3全景相機拍攝的著陸器照片

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-3月基光學望遠鏡則利用月球無大氣干擾、自轉(zhuǎn)緩慢的優(yōu)勢，在近紫外波段對天體進行長期連續(xù)監(jiān)測，完成地面所無法實現(xiàn)的天文觀測任務。

CE-3月基光學望遠鏡是中國第一個空間天文望遠鏡，它實現(xiàn)了兩個“人類首次”：首次依托地外天體平臺開展自主天文觀測，和首次月基－地基天文聯(lián)合觀測。CE-3月基光學望遠鏡是CE-3衛(wèi)星在軌工作壽命最長的載荷。

CE-3月基光學望遠鏡

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-3月基光學望遠鏡在軌觀測的星體

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

Part.3

清晰采樣——探月更上一層樓

2018年12月8日，嫦娥四號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。

西光所月球與深空探測團隊研制的嫦娥四號有效載荷“玉兔號”月球車全景相機超使命完成任務，見證了人類首次對月背的探測，也首次獲取了馮?卡門撞擊坑內(nèi)的360°全景圖像。

CE-4全景相機

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-4全景相機拍攝的月背著陸器照片

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

2020年11月24日，嫦娥五號探測器在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，它也是負責嫦娥三期工程“采樣返回”任務的中國首顆地月采樣往返衛(wèi)星。

而西光所月球與深空探測團隊研制的CE-5全景相機是其重要載荷，承擔著獲取著陸采樣區(qū)高分辨率圖像、地質(zhì)地貌探測以及國旗成像的任務。

CE-5全景相機

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

CE-5全景相機重量持續(xù)優(yōu)化，單臺重量最終突破了450g，CE-5全景相機在軌工作下傳數(shù)據(jù)顯示國旗圖像清晰，色彩飽滿，環(huán)拍圖像能看到采樣區(qū)清晰的采樣痕跡。

CE-5全景相機環(huán)拍成像，拍攝五星紅旗在月面成功展開

（圖片來源：中國科學院西安光學精密機械研究所）

人類探索月球的步伐永無止境，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強國，我們使命在肩、任重道遠。未來，人類的探測方式將更加多元化，探測手段將不斷擴展，探索的空間對象將更加多元化，探測的距離也將延伸向更遙遠的空間。

出品：科普中國

制作：呂寶剛（中國科學院西安光學精密機械研究所）

編輯：王婷婷

監(jiān)制：中國科普博覽

文章僅代表作者觀點，不代表中國科普博覽立場

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