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浙大光學(xué)鏡頭“顯身”嫦娥二號(hào)第一視線嫦娥眼睛明又亮


  本報(bào)訊(特約記者周煒)藍(lán)紫色的太陽翼緩緩展開,遠(yuǎn)處升起一輪白色的光球,隨著曝光自動(dòng)調(diào)整,光球變成了一枚深藍(lán)色星球,山川白云清晰可見?!?0月2日凌晨3點(diǎn)59分,“嫦娥二號(hào)”第一次拍攝了從中國奔月衛(wèi)星上遙望地球的高清視頻。這臺(tái)相機(jī)的“眼睛”———光學(xué)鏡頭是由浙大光學(xué)工程研究所徐之海、馮華君教授等7位科研人員組成的研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)五年研發(fā)的成果。
  遨游在太空中的“嫦娥二號(hào)”比“嫦娥一號(hào)”多了一項(xiàng)“眼觀六路”的本領(lǐng)。除了一臺(tái)對(duì)月觀測(cè)主相機(jī)之外,它第一次搭載了三臺(tái)監(jiān)視相機(jī)和一臺(tái)降落相機(jī)。監(jiān)視相機(jī)分別監(jiān)視衛(wèi)星的太陽翼、定向天線和490N發(fā)動(dòng)機(jī);降落相機(jī)則是為未來“嫦娥三號(hào)”實(shí)現(xiàn)月面軟著陸成功的先期試驗(yàn)相機(jī)。這些輕小型CMOS相機(jī)的光學(xué)鏡頭均由浙大科研人員研發(fā),由寧波永新光學(xué)股份有限公司制造?,F(xiàn)在,四臺(tái)相機(jī)工作正常,鏡頭成像清晰,順利實(shí)現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星關(guān)鍵動(dòng)作監(jiān)視成像和對(duì)地球與月球拍照的預(yù)期目標(biāo),充滿夢(mèng)幻的地月空間高清視頻與組照目前正陸續(xù)源源不斷傳回地球。
  浙大研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人徐之海介紹,監(jiān)視相機(jī)對(duì)于了解衛(wèi)星的工作狀態(tài)非常關(guān)鍵。比如,太陽翼是為衛(wèi)星提供能量的部件,衛(wèi)星發(fā)射時(shí)處于折疊狀態(tài),太陽翼監(jiān)視相機(jī)就記錄了“嫦娥二號(hào)”太陽翼的整個(gè)展開過程。另一臺(tái)監(jiān)視近月制動(dòng)490N發(fā)動(dòng)機(jī)的相機(jī),則能拍攝到發(fā)動(dòng)機(jī)紅彤彤的噴嘴,發(fā)動(dòng)機(jī)是否正常工作就一目了然了。
  “嫦娥二號(hào)”上有效載荷的體積與重量是受嚴(yán)格限制的。為了盡可能減小體積與重量,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),采用了鈦合金輕質(zhì)鏡筒材料,將鏡頭重量控制在12-50克之間,其中的鏡片直徑僅為3.8-20毫米。這樣的小不點(diǎn)要在太空“變幻莫測(cè)”的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度成像的任務(wù),濃縮了科研人員很多心血?!拔迥曛形覀儎?dòng)了不少腦筋,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)與反復(fù)試驗(yàn),使鏡頭實(shí)現(xiàn)了最高精度和最佳性能,讓‘嫦娥’的‘眼睛’更加明亮。”徐之海說?!懊總€(gè)鏡頭都是由多片鏡片組成,保證各鏡片之間的同心度和間隙精度是高質(zhì)量鏡頭研制的關(guān)鍵。為此,我們精心構(gòu)思,在不斷完善光學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)其中的一些光機(jī)調(diào)整結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì),取得了良好效果”。
  據(jù)了解,這幾臺(tái)相機(jī)不但經(jīng)受住了嫦娥二號(hào)發(fā)射時(shí)的劇烈振動(dòng)和過載沖擊考驗(yàn),還在太空中對(duì)太陽粒子輻射、溫度變化、氣壓變化等挑戰(zhàn)應(yīng)付自如。