长光所研制高分相机随“天问一号”成功发射

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。长春光机所研制的火星高分辨率相机(简称“高分相机”)作为火星环绕器上的有效载荷之一,随“天问一号”发射升空。 

  该高分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大视场离轴光学系统,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,通过碳纤桁架实现了光学元件的位置保证和高轻量化的结构设计。相机配置了五谱段TDI CCD和国产自主研发的CMOS两种成像探测器,实现线阵推扫和面阵成像的兼容,有望获得火星表面真彩色融合图像及视频图像。 

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  我国首次发射的火星探测器“天问一号”,由着陆巡视器和环绕器组成,一步实现“绕、着、巡”三大任务目标,开展火星全球性和综合性探测。其中高分相机科学探测任务包括获取火星表面重点区域精细观测图像;对沙丘、冰川、崩塌等可能具有动态变化特征的区域进行高精度成像和详细勘测,开展火星表面地形地貌及变化探测研究;对干枯河床、沉积岩层等火星可能存在水的地区、以及撞击坑、火山、峡谷、多丘带、裂谷边缘等典型地貌单元和具有特殊意义的地质单元进行高分辨率成像,开展流水地貌、火山地貌、撞击坑地貌、风蚀地貌等特征地貌单元识别,开展火星表面地形地貌和地质构造研究。该任务的完成将为我国火星探测和人类全面了解火星地貌地表状况、太阳系起源与演化等做出重要贡献。 

  长春光机所于2016年4月正式启动火星探测高分相机研制任务。承担研制任务的是来自长春光机所空间三部一支年轻的队伍,这支队伍由30多人组成,平均年龄在35岁左右。团队在四年多的研制过程中,大力协同,攻坚克难,发扬“两弹一星”精神,保证了项目的顺利交付。四年间,团队突破了多项关键技术,同时为适应深空探测数传能力弱的强约束要求,大胆创新工作模式,设计了抽点、融合、区域提取等多种下行模式和星上感兴趣区域识别功能,为高分相机首次在深空探测领域的成功应用探索出一条新路。 

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延伸阅读:

2013年 1纳米约为人头发丝直径的八万分之一。经过20年刻苦攻关,国防科技大学精密工程创新团队自主研制新型设备,创造了光学零件加工的纳米精度使我国成为成为继美、德之后第三个控制高精度光学零件制作加工技巧的国家也是目前世界上唯一同时具有磁流变和离子束抛光设备研发能力的国家。

 这是国防科大自主研制的离子束超精密抛光机床,它正在加工生产大规模集成电路用的深紫外光刻机镜头,这个镜头的加工精度要求控制在5个纳米以内。  超精密机械制造的尺寸和形状精度要求在100纳米到900纳米之间,粗糙度要求10纳米以下,能够掌握这一技术,对于我国空间光学、高端装备制造发展至关重要。过去由于加工精度要求高,大型碳化硅镜片,一直是困扰我国空间光学设备发展的难题。以直径两米的镜片为例,精度要求误差不能超过9纳米,如果按照这个标准,相当于制造一块面积960万平方公里的凹镜,镜面面形误差不超过15.7毫米。 

 目前,国防科大超精密工程创新团队已经研发出两大类7个型号的磁流变和离子束抛光机床。他们用离子光束和粘性的液体替代了传统车床的车刀,用全新的加工机理实现了超精密加工设备和工艺的突破,不仅能够缩短碳化硅镜片的制造周期还能提高精度。此外,超精密加工技术将推动完全自主知识产权的计算机芯片的开发、激光聚变新能源应用、提高民用光学仪器的生产水平

NASA将为“隼鸟2号”提供深空通信网     2014年11月22日  【共同社11月22日电】

日本外务省22日宣布,有关预定于本月30日发射的小行星探测器“隼鸟2号”,日美两国政府正式商定建立合作机制,并已进行了换文。美国国家航空航天局(NASA)将为“隼鸟2号”提供深空通信网。 

利用NASA的深空通信网,“隼鸟2号”的探测精度有望得到提高。

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