揭秘:天问一号如何在太空拍下“中国红”?
发稿时间:2020-10-01 16:13:53 来源: 中国青年报客户端
10月1日,国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器飞行图像,图上的五星红旗光彩夺目,呈现出鲜艳的中国红。这是我国天问一号探测器首次深空“自拍”。
这张图像由天问一号探测器携带的分离测量传感器拍摄,通过WIFI通信方式将图像传送给探测器,再由探测器转发给地面站。据中国航天科技集团第八研究院专家介绍,为了拍好这张带国旗的自拍,该院火星环绕器团队进行了多项技术攻关。

没有15米的自拍杆怎么办?
在地面自拍,可以借助自拍杆等辅助工具,在选好角度、光影后进行拍摄,而“天问一号”的自拍却没有这么简单。
据火星环绕器团队专家介绍,由于天问一号探测器本身个头较大,如果采用自拍杆策略,天问一号需要使用一个长达15米的自拍杆,才能实现全貌自拍,不仅资源消耗大,还容易产生安全隐患。
为此,八院火星环绕器工程测量分系统团队提出“分离式监测方案”,即在合适的光照条件下,“抛”出一个轻型相机对“天问一号”进行拍照,并实时把图像传回“天问一号”探测器上。
火星环绕器团队专家介绍,自我国首次自主火星探测工程立项以来,如何做好火星探测器在轨工作状态的可视化监测,就成了研制团队面对的重要任务之一。
为了获取“天问一号”在奔火过程中的全貌状态,八院火星环绕器工程测量分系统团队,专门设计了一套由多个“质量小、个头小、能耗小”的“小家伙”组成的监测系统。
四年攻关研制,相机仅重950克
火星环绕器团队专家介绍,为了成功实现分离式监测方案,八院火星环绕器工程测量分系统团队,需要一个能“分得出去、拍得清楚、传得回来、坚持得住”的小家伙——
这个小家伙采用轻小型低冲击解锁分离装置,让相机“分得出去”;
采用彩色成像,配置800×600、1600X1200两档分辨率的相机,让图像能“拍得清楚”;
采用可实现400米无线通信的超强Wi-Fi通信,让数据能“传得回来”;
采用可提供长于1小时供电的一次性电池,让相机能够“坚持得住”,让地面能够一览“天问一号”奔火的全貌状态。
专家表示,考虑到相机在逐渐远离探测器的过程中可能出现翻转,研制团队将相机设计为正反双头,让相机在翻转过程也可以尽可能多地拍摄到探测器图像。
经过四年的攻关研制,这个重约950克的小家伙,历经重重考验顺利搭载“天问一号”火星探测器进入太空,并顺利地将重约680克的头部分离出去,收获了清晰的图像,完成了“天问一号”全貌可视化监测任务。
火星探测器的国旗稍小于一张A3纸
作为八院火星环绕器工程测量分系统的重要组成部分,此次“天问一号”火星探测器上的国旗是为了本次任务专门设计与研制的。
火星环绕器团队专家介绍,此次任务使用的国旗尺寸约为39厘米×26厘米,稍小于一张A3纸,重量仅为144克。
“为了尽可能地减轻重量、保证平整,国旗图案用特殊颜料经特殊套印工艺喷涂在一张铝板上。”八院专家说,为了确保历经太空恶劣环境考验后仍然鲜艳完好,国旗在经历了辐照、高低温交变、低温存储、粘合脱落等多重试验考核后,才最终安装在探测器侧面。
据介绍,天问一号探测器于7月23日成功发射,由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道,飞行期间已成功完成地月合影获取、两次轨道中途修正、载荷自检等工作。截至10月1日凌晨,探测器已飞行1.88亿千米,距地球2410万千米,飞行状态良好。