这些相机看起来与我们平常使用的数码相机无二,轻的三四百克,重的不过七百克,但集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动曝光、实时图像压缩等智能化功能,在太空恶劣的辐射、温度环境下,能承受发射时的强烈冲击和振动,具备动态下清晰拍摄的能力,更具长寿命、高可靠性能,是真正轻小便携的“航天智造”。
科研人员介绍,为了让四台相机发挥各自功能,在嫦娥三号CMOS相机研制基础上,他们针对月球背面的着陆进行了复核复算。考虑到太空中复杂的粒子环境,严格选用高等级探测器;相机图像压缩算法经历了嫦娥二号、嫦娥三号的成功在轨验证,在继承的基础上不断优化;相机的自动曝光算法主要继承嫦娥二号监视相机,并在嫦娥三号降落相机自动曝光算法的基础上升级,对程序进行了优化调整,使其适应更加复杂的场景,调整更加迅速精准。
相机软件在原来的基础上也做了适应性的修改。因为嫦娥四号着陆在月球 背面,导致探测器直接与地面测站通信需要通过月球中继卫星“转手”,探测器数据传输的码速率大幅度降低。针对这一情况,降落相机现场可编程门阵列(FPGA)软件增加了一种高压缩比图像数据,完美解决了动力下降过程中实时图像观察与科学数据采集这两大任务需求,即探测器动力下降过程中,相机地面软件实时接收降落相机拍摄的高压缩比图像,探测器落月后再回放降落相机拍摄的科学数据。
五星红旗登月的秘密
上百次模拟确定国旗位置
航天科技集团五院嫦娥四号月球探测器国旗研制人员介绍,在方案编制和论证的过程中,研制团队几乎走遍了国内重要的宇航材料研制单位,查阅了国际上相关的研制资料。为了给红旗找到合适的附着区域,研制人员和图像与信息处理的有关专家进行了上百次模拟演练,几乎试遍了卫星上每一个可用的区域,验证了每一个可能的光线范围和拍摄角度、拍摄距离。最终,在巡视器和着陆器上分别找准了相应的位置,各自的红旗都在对方的摄像拍摄范围之内,确保清晰可见。此外,方案采用背胶与铆钉相结合的方法,确保五星红旗牢牢附着在卫星表面,