天宫二号为对接神舟十一号备足高端设备 多方位对地成像

20161010042418656图片说明:9月17日至23日,2016年全国科普日活动在全国集中开展,图为观众在北京中国科技馆排队体验天宫二号模拟舱。北京主场活动共设5个板块、400余项重点内容。 新华社发

  等待与神舟十一号在太空相会的天宫二号,为了这次任务可是做足了准备,高端设备样样俱全,尖端“相机”就是其中之一。有了它,天宫二号可谓拥有了“火眼金睛”的本领,能够实现跟随太空实验室的飞行角度变化从多个方位对地成像,不但能够穿云透雾,夜间探视,还能在零下200°C的环境下工作。

特殊功力

1600个“视觉”单元穿云透

从“神舟”到“天宫”,在载人航天的历次巡天任务中,都少不了在浩瀚的宇宙中从各个方位“感知”地球,为我们生活的地球拍照。中国科学院空间应用工程与技术中心的科技人员在本次飞行任务中为天宫二号太空实验室定制了一台高性能航天“数码相机”,它的学名是“宽波段成像光谱仪”。

相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上。

打开相机的外部“黑匣子”,可以看到它的内部有8台分4层结构精心设计的小相机。其中3台是可见光近红外波段相机,2台是短波红外波段相机,2台热红外波段相机,还有最后一层是可见光波段偏振相机。这些相机通过视场拼接组合在一起,“看”得更宽,更能同时获取同一目标的图像、光谱和偏振信息。

再往里看,相机还有三样自主研制的核心“利器”:一是采用自主研发的新型长线列短波红外探测器,精心集成了1600个“视觉”单元,保证相机目标看得更清晰,使相机拥有穿云透雾的“功力”;二是具有800个高灵敏度“视觉”单元的热红外探测器,它可以使相机具有夜视功能,能够探测到1/40°C的温度变化;三是配备一台高性能、高可靠性的灵巧型机械制冷机,用来满足热红外探测器需要的低温要求,保障其稳定工作在低至零下200°C的环境。

两大任务

估计浮游生物量指导渔民出海

上天以后,相机就要马不停蹄地开展太空工作。它的主要任务有两个,一个是看海,一个是看大气。

看海洋,主要是观测海洋水色和水温。可见光近红外谱段的成像具有“图谱合一”的特点,也就是相机既能获得影像信息,也能同时获得物体的光谱特征信息。

这些“定量化”的图谱信息可用在海洋叶绿素、悬浊物含量、海洋海岸水色等遥感应用中。不仅可以帮助海洋专家准确监测到发生在任何海域的赤潮现象,还可以估计出这片海域的浮游生物量和初级生产力,从而指导渔民出海作业等等。

它还可以探测水温、海冰和洋流信息,且具备很高的水温变化探测灵敏度,大约是1摄氏度的40分之一,比我国现有的海洋遥感器的探测灵敏度提高了好多倍。

获取到雾霾位置信息及严重程度

“相机”看大气则可以优化气象预报。相机可以获取被探测对象的偏振信息。何谓偏振?光是一种横波,它有偏振方向,如果放一个偏振片在偏振光前面,和偏振方向平行,透过光最强。而如果和偏振方向垂直,透过光最小,几乎为零。

生活中,应用到光偏振特性的场合很多,如汽车上使用偏振片降低在夜晚行车时迎面驶来车辆发射出的刺眼灯光等。由于光的偏振特性对大气粒子特性(形状、大小和组成)具有独特敏感性,这个优势可以帮助研究人员对大气气溶胶和云粒子的尺寸大小、形状、光学厚度等微观特性和云的关键性能参数开展定量化研究,对气象预报、气候预测有很重要价值。市民们都关心,它能看到雾霾吗?回答是肯定的。它可以获取到雾霾的位置信息以及严重程度。

青少版月球探测搭载物有望“上天”

北京晨报讯(记者 韩娜)“你咋不上天呢?我就要上天啦!”昨天,为期近10个月的月球探测载荷创意设计征集活动落下帷幕。青少年学生和科技爱好者设计的20项创意作品胜出,这些获奖项目将作为我国月球探测后续任务科学载荷的备选方案。

月球探测载荷创意设计征集活动共征集了国内257个创意设计项目。按照专家评议、网络投票相结合的原则开展评选,遴选出创新性突出、科普效果好的20个优胜项目,其中一等奖3项、二等奖7项、三等奖10项。这些作品中的6组创意设计已制作成实物模型正在全国科普日北京主场活动上进行展示。

获奖作品中,来自北京地区的中学生作品有四个,名字听上去就很高大上,“基于锂金属蓄热的月球昼夜温差发电装置”“基于月球的3D打印技术验证”“深层土壤探测装置”和“月夜温度测试”。

创意作品中还有不少来自高校大学生的创意。既然是和月亮有关,就离不开童话。来自北京航空航天大学陈惠鑫的“月上桂花”作品是这样介绍的:“玉兔为什么不能像小王子一样拥有一朵属于自己花,玉兔与桂花都属于月亮的童话”,创意是用镍钛合金模拟桂花白天开放、夜晚合上的过程,与月球车白天唤醒、夜晚休眠的节奏同步。

据悉,我国将在明年发射嫦娥五号月球采样返回探测器。2018年发射嫦娥四号月球探测器,实现人类探测器首次造访月球背面。

(本文来源:北京晨报网)

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