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玉兔二号的月球之旅

慧天地 2021-09-20

The following article is from 遥感学报 Author 遥感学报

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嫦娥奔月    玉兔相伴

这上古神话中的至美传说寄托着中华儿女对月亮的神往。今天,“玉兔”宝宝来讲述一些你没听过的故事!


故事有点长,要从我刚刚登陆月球那天说起......


北京时间2019年1月3 日,我飞到了月球,准确的说是月球背面最大的盆地——南极-艾肯盆地!哦对了,带我来的小姐姐是嫦娥四号。大家都知道,由于月球自转和公转的周期相同,我们在地球上只能看到月球的“正脸”,而神秘的月球背面从来无人探访。想到这里,人家真是无比骄傲呢!

这是月球背面的遥感影像,还有月表三维高程动画。

月球背面有太多太多巨大的陨石坑,超危险的。我们来这里可不是喝桂花酒看风景的,而是带着非常非常重要的科考使命,比如:太阳系的低频幅射有大量的天体信息,但由于地球周围有电离层射不到地球。但月球背面既有月球正面挡着地球的干扰,月球周围又没有电离层,所以是最佳的接收低频辐射的地方。这次嫦娥四号姐姐带的低频射电频谱仪就是要使人类对遥远的天体有更深入的了解,此外我俩还要开展太空育种试验,研究月球的历史演变,考察建立月球基地,开展月壤研究等等,所以我们带上了好多装备,拉风就完事了!


从降落开始我和姐姐就一直在疯狂拍照,我们还用相机录了高分辨率视频哦!哇塞真的超兴奋的!!!

(温馨提示:建议在WiFi条件下观看)

这个就是我着陆时的视频哦~


我有幸第一个近距离看到这里的真实景象。虽然从这里我无法看到地球,但我一点也不觉得孤单害怕,因为我知道地球上的他们每时每刻都在关注着我,守护着我。前进、转身、绕行,我在月球表面的每一步都是他们运用航天神科技精准推算后完成的!这其中行星遥感可是发挥了非常重要的作用哦。


科学家们使用了大量多国遥感卫星获取的影像数据,再加上嫦娥姐姐实时拍摄的影像等多源数据对我们进行高精度定位,确定了着陆点的精确位置,定位精度达到小数点后三位,详见《遥感学报》论文“多源数据的嫦娥四号着陆点定位”。因为只有精确知道我在哪儿,他们才能指挥我安全高效地巡视探测。


论文标题多源数据的嫦娥四号着陆点定位

引用格式:邸凯昌,刘召芹,刘斌,万文辉,彭嫚,王晔昕,芶盛,岳宗玉,辛鑫,贾萌娜,牛胜利. 2019. 多源数据的嫦娥四号着陆点定位.遥感学报, 23(1): 177-184

原文链接:http://html.rhhz.net/ygxb/ygxb-23-1-dikaichang.htm

吼吼,接下来本兔就正式上场了,嫦娥四号姐姐叮嘱我注意安全,然后搭起一架斜梯让我慢慢走到月面。(话说我真的好小心翼翼啊,因为月球上的“土”也就是月壤非常细腻,我害怕扬起粉尘把我呛到咳咳)


知道我站定之后第一步要干什么吗?就是要进行月面环境感知!月球地形感知主要包括地形三维重建和障碍识别。由于地形非常复杂危险,既要考虑坡度,又要识别撞击坑和大石块等障碍。我可是超宝贝的,万一哪个不注意我磕了碰了他们肯定心疼坏了(傲娇)。如果不小心进入阴影里很长时间,要通过太阳能获取能量的我可能就失联啦!整个过程,他们在遥远的地球通过多源遥感数据和我的“眼睛”采集的影像,对我周边地形进行反复分析、验证,确定准确无误之后,我才能按规划路线开始月表巡视。各种本兔拍的高清照已经火遍全球。


巡视过程中还使用了月表数字高程图、正射影像图、等高线图、坡度图、坡向图、障碍图、全景拼接图、行驶路线图、环境分析图等,以及周期规划图、单元规划图等规划图件。这些图件多数是自动生成的,部分是专家会商、设计生成的。它们不仅有力地支撑了巡视探测任务的执行,也成为月球车行巡视区月表环境的珍贵记录,对于深入研究着陆区的形貌与地质构造具有重要意义。不得不说行星遥感技术真是太厉害了!


我的月面巡视探测就是用携带的仪器获取科学数据,传回地球由科学家分析研究;携带的载荷包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、中性原子探测仪,分别用于巡视区形貌、矿物组份、月表浅层结构、月表中性原子和正离子的探测和研究。其中巡视区形貌和矿物组份的研究是典型的遥感技术应用。除了科学载荷外,我还配备了一系列工程载荷,如导航立体相机。


(温馨提示:建议在WiFi条件下观看)

这个是我移动时的视频哦~


从4号到11号,我一共在月球走了三十多米。我先是直直地走了十多米,然后绕了个弯儿又转了回来,嘿嘿不仅是为了探测,我还有一个小心思,要找个好角度和嫦娥4号姐姐互拍,让我们的五星红旗在月球飘扬~~我们中国可是第一个在月球背面巡视的国家哦,在此之前美国和前苏联的月球车都在月球的另一面,可惜太远了不能走到正面找寻他们留下的踪迹了。

玉兔的小感谢

我的月球巡视之路可以说是人类探测月球的又一次飞跃。我希望在我短短的90天设计寿命里(我更希望超期服役哦),行走更远的距离,获取更多的科学数据,支持科学家们获得重大科学发现。为了这次月球之旅,全中国包括港澳特区的几十家团队、成千上万的工程技术人员和科学家开展了坚持不懈地努力!正是他们在指挥中心及实验室不眠不休的连续奋战,才有了本兔宝在月表的轻松漫步,所以必须感谢并为他们送上一个大大的赞!今天向大家介绍遥感科学国家重点实验室的行星遥感团队。

介绍一下遥感科学国家重点实验室行星遥感团队?

遥感科学国家重点实验室行星遥感团队于2008年7月创立。主要研究方向:行星摄影测量、行星表面遥感探测、行星地质过程机理与比较行星学、遥操作环境感知与导航定位。


2013年嫦娥三号任务中,我们利用在遥感制图和导航定位方面的技术积累,为北京航天飞行控制中心的嫦娥三号遥操作工作提供了有力的技术支撑。


2018年嫦娥四号任务中,我们研发了月球车导航定位与月面环境感知技术与软件,在北京航天飞行控制中心全程参加业务化遥操作任务,在着陆点定位、月面三维地形重建、障碍识别、月球车视觉导航定位等方面为巡视探测任务的成功实施做出重要贡献。


在开发高精度遥感制图和视觉导航定位等关键技术支持国家重大工程任务的同时,开展行星遥感基础研究和应用研究,在行星撞击坑形成过程机理、火星含水矿物探测、月球和火星典型地物提取、火星表面变化检测等方面取得了一批创新成果。

邸凯昌

研究员


着陆在冯·卡门撞击坑的重大意义是什么?对未来的科学发现有哪些期待?

冯·卡门撞击坑位于南极-艾肯盆地中,后者直径达2500 km,形成过程中足以穿透整个月壳,将月幔物质裸露出来,然而目前的遥感探测中并没有在该地区找到月幔的代表性岩石类型,有研究认为可能是因为南极-艾肯盆地形成后该区域物质发生了分异,密度较轻的物质重新上浮在顶层。然而即使如此,直径达180 km的冯·卡门撞击坑的形成仍然能够将底层的物质挖掘出来,嫦娥四号任务的实施或许能够为我们提供月球深处的物质信息。

邸凯昌

研究员

该图表示直径为16 km的陨石以10 km/s的速度垂直撞击月表后形成的冯·卡门撞击坑的过程,左侧表示模拟的温度,右侧表示物质类型,其中上层物质为辉长岩,下层物质为橄榄岩。

邸凯昌

研究员

哇真的好清晰哦!能不能再介绍一下着陆器定位相关技术?

着陆点的定位首先采用降落相机中分辨率影像(与轨道器影像分辨率相当)与轨道器DOM的特征匹配,获得初始定位结果,再通过序列降落影像的匹配,实现着陆点位置的传递。最后根据巡视器导航相机在着陆器顶部环拍影像和监视相机影像的量测结果,精化着陆点的定位结果。详细数据请看《遥感学报》2019年第1期177页

(http://html.rhhz.net/ygxb/ygxb-23-1-dikaichang.htm)

邸凯昌

研究员

好神奇啊!最后,谈谈大家的心得体会吧!



邸凯昌    研究员,博士生导师


作为一名科研工作者,能够把研究开发的技术应用于国家重大工程任务,深感自豪,为我们团结奋进的行星遥感团队而自豪!通过参加嫦娥探月工程任务,见证了国家航天技术的长足进步,体悟到伟大的航天精神。我也由衷地感谢北京航天飞行控制中心的领导和专家的信任与精诚合作,希望在未来的月球和深空探测任务中有更广泛的合作,为国家的重大工程任务做更多的贡献!


刘召芹    副研究员

万文辉    助理研究员


能为玉兔护航,为中国航天事业发挥自己的专业特长,感到光荣和自豪!只有进入工程任务状态时才找到了真正的自我。为伊消得人憔悴,衣带渐宽终不悔!


参与嫦娥探月任务,忙并快乐着,任务期间所有的苦和累都化作奋进的力量,指引着我继续前行,去不断地摸索与创新,相信中国航天事业必将迎来新的华章!


彭嫚    副研究员


我们的征途是星辰大海。难忘嫦娥四号成功降落时周围人群的欢呼,难忘两器分离时遥厅里的掌声,72小时持续奋战后还神采奕奕的一张张面孔。感谢行星遥感团队,祝玉兔二号探索更多的未知。


岳宗玉    研究员


“玉兔二号”降落在一个重要的地质区域,希望和其他团队一起利用这些珍贵的科学数据做出卓越的成果。


刘斌    副研究员


从嫦娥三号到嫦娥四号,亲身感受并体验到了航天人孜孜不倦的探索和工作的艰辛!随着各项任务的实施,每个参与任务的团队都变得更加成熟。祝愿大家再接再厉,在工程技术、科研水平上再创辉煌,出更多有影响力的成果。


王晔昕    副研究员


有幸参与了这项重大任务,深受中国航天人精神的鼓舞,充分感受到团队合作的力量。每当仰望星空,心中便充满了喜悦和自豪。心里时刻记挂着玉兔二号,祝愿玉兔二号承载着大家的希望和梦想不断远行吧!


芶盛    助理研究员


嫦娥四号实现了人类首次月背软着陆!作为行星遥感团队的一员,非常荣幸在这伟大的时代参与伟大的任务,贡献微薄之力。衷心希望玉兔二号在人类从未踏足的地方一路前行,探索更多的秘密!


刘佳    博士研究生


从前不懂得什么是真正的科研,在亲耳听见“嫦娥四号任务圆满成功”的时刻,仿佛在灵魂深处真正意义上明白了什么是科研,什么是奉献。


薄正    博士研究生


能够参与嫦娥四号任务并贡献出微薄的力量,我感到无比的荣幸和自豪。梦想照进现实,这是我人生中一段非常奇妙的经历,相信在未来,这段经历会一直激励着我前进和奋斗。

这段追梦的旅程,这段探索人类未知月之暗面的记忆,是他们的经历,更是我们中华民族的自豪。去月球,玉兔二号的月球之旅,真的很浪漫。

现在是月球的清晨,我刚刚苏醒,即将开始下一段精彩旅程。


来源:遥感学报(版权归原作者及刊载媒体所有)

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编辑 / 肖紫寒   审核 / 肖紫寒  盛兆阳

指导:万剑华教授

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