拍出咱中国第一张独立拍摄的火星高分图像！其样机亮相东北亚博览会 快来了解一下！

众所周知，在太阳系中，如果从表面环境的角度出发与地球最为相似的行星当属火星了！距离我们0.55~4亿千米的火星，到底长啥样？那就得问问由长春光机所研制的“天问一号”高分辨率相机了！本届东北亚博览会，“火星相机”样机“闪亮登场”！

“火星相机”的主要任务是什么？

2020年7月23日12时41分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌卫星发射中心发射升空。由长春光机所研制的火星高分辨率相机作为火星环绕器上的有效载荷之一，随“天问一号”发射升空，其主要任务就是获取火星表面重点区域精细观测图像，为开展火星表面地形地貌和地质构造的相关研究提供有力依据。

“天问一号”高分辨率相机拍摄的首幅火星图像

“火星相机”的“硬核”构造

火星高分辨率相机采用了集光能力强、有效口径利用充分、光学传递函数高、杂光抑制能力强的长焦距离轴三反消像散光学系统，焦距4640mm，全视场角2°×0.7°。光学系统采用了先进的低敏感度设计方法，应用高陡度大偏离量离轴高次非球面反射镜，同时保证了系统像差校正与大摄远比的实现。

“天问一号”高分辨率相机拍摄的火星高分辨率图像

此外，光机结构以全碳化设计理念，解决了相机长焦距技术指标与重量资源紧张之间的矛盾，通过碳纤维桁架实现了光学元件的高精度位置保证和高轻量化的结构设计，相机总质量不到43公斤。

“天问一号”高分辨率相机拍摄的火星高分辨率图像相机焦面配置了3片包含全色、红、绿、蓝、近红外的五谱段TDI CCD图像传感器和2片国产面阵全色CMOS图像传感器，可以实现多光谱线阵推扫成像和全色面阵成像的兼容，具备获得火星表面高分辨率全色图像、彩色融合图像与视频图像的能力。

“火星相机”的研制也曾面临重重困难

“火星相机”作为长春光机所在本届东北亚博览会最闪耀的“明星”，其实在它“成果”的背后，也有着很多不为人知的“故事”。深空探测面临着很多问题，其中环境因素是最不容忽视的，因为要去往的目的地是完全未知的，做好充分准备才能保证任务可以顺利开展和完成。

其次，天地的测控能力也是一大难点，用近地卫星举例说明，它的测控手段有很多，但是地球距离火星最远的距离可达到4亿多公里，如此遥远的距离，想要高精度的控制运行也是极其困难的。最后，“火星相机”的回传的能力也是一大难点，信道不足将会大大影响回传图像的质量。

这些关键的难点是如何解决的呢？长春光机所空间三部副主任（火星高分相机副主任设计师）王栋给出了答案：“首先就是要减重，深空探测时，减重是必须最关键的，将近5米焦距的相机，在研制完成后整机的重量是43公斤，在载荷的角度来说，可以说是减重减到了极致！其次，针对信道的不足情况，‘火星相机’研制组的成员采用各种特殊模式及手段来解决在深空探测领域遇到的种种困难。”

“火星相机”有何深远意义

中国吉林网了解到，在“火星相机”正式“上岗工作”后，它接到的第一个任务就是给火星的着陆区拍了一张100公里×100公里的大范围立体影像，拍摄时长长达三个月。如此耗时的工作首先是为了保障着陆器和探测车能够安全着陆。同时也是为了给后续的科学探索、研究工作提供重要依据。

“火星二期任务、嫦娥工程以及对木星系的探测等等，后续对于其他星球的探索，光学探测技术都是必不可少的。”王栋说道。

中国吉林网 吉刻APP记者 高畅/文 陈志文/摄像 李煦/摄影 马瑞/制作