嫦娥二號微小相機走近公眾

　　從太空中拍攝月球將會出現何種令人驚嘆的影像?衛星發動機在太空中點火與地面試驗的情形是否一樣?太陽翼帆板在太空真空及失重環境下展開與在地面上展開有什么不同?定向天線在奔月飛行中如何保持一直正對著地球?近日，記者從嫦娥二號衛星微小相機產品推介會上了解到，北京空間機電研究所研制的四臺微小相機已揭開這些謎底，均拍攝到了清晰的圖像。這標志著我國首次實現將CMOS成像技術進行航天應用、首次進行空中監視工程應用、首次實現預視拍攝、首次在太空中拍攝到490N發動機點火瞬間、首次在飛行器奔月路上拍攝到美麗的地球影像。

　　在嫦娥二號衛星系統中，北京空間機電研究所承擔了3臺監視相機和1臺降落相機的研制任務，均為輔助嫦娥“二姑娘”走穩飛天路的全新裝備。3臺監視相機分別用來監視490N發動機、定向天線和太陽翼展開等關鍵飛行動作，展示衛星飛行過程中重要活動，而降落相機所收集的圖像信息則能夠有效幫助科研人員進行嫦娥三號著陸器軟著陸先期技術的驗證。

　　作為我國空間光學遙感器的主要研制基地，從最初的蜂鳥相機至今，北京空間機電研究所在輕小型低功耗CMOS相機領域已逐步形成了系列化產品，積累了高幀頻大壓縮比圖像壓縮、快速自動曝光、小批量柔性裝配調試工藝等諸多關鍵技術，并針對星上載荷的不同要求，總結出一套行之有效的模塊化設計流程和生產流程。此次，為了圓滿完成相機研制任務，并使相機重量輕、體積小、功耗低，以降低發射及在軌運行成本，4臺微小相機集成了多種先進技術。在總體方案設計上，相機采用CMOS圖像傳感器為核心器件，具備集成度高、功耗低等諸多優點，有利于系統集成。

　　由于難以獲取宇航級CMOS圖像傳感器，北京空間機電研究所對選用的器件進行了升級篩選，并進行了大量試驗，以保證其滿足在軌使用要求。相機幀頻高，圖像數據量大，為節約系統資源，減少整星數傳速率壓力，相機采用了先進的全色/彩色圖像壓縮算法，在高壓縮比的同時還能保證圖像的高質量;相機具備自動曝光的功能，使用快速收斂算法計算曝光時間，即使在復雜的場景下，最多只需5幅圖像就可以確定合適的曝光時間;相機動態范圍寬，能適應不同的光照條件及目標特性，結合自動曝光算法可獲得亮度適宜的圖像。

　　通過系統優化設計，這4臺相機都只有手掌大小，每臺重量僅300～400克，看起來與我們平常用的數碼相機相差無幾，但集成了光、機、電、熱等多項先進技術和自動拍攝、實時圖像壓縮等智能化功能，能應付惡劣的太空輻射、溫度環境，能承受發射時的強烈沖擊和振動。根據任務目標的不同，4臺微小相機均進行了針對性的設計，各有所長，具備“動靜相宜”的拍攝能力，并做到了長壽命、高可靠，是真正超便攜的航天相機。

　　北京空間機電研究所是我國最早開展空間技術研究的單位之一，在空間光學遙感相機研制方面取得了多項歷史性突破，目前已有近百臺套相機在軌成功運行，分別被應用于科學考察、國土普查、資源調查、環境減災、海洋檢測等領域，獲得了大量有價值的圖像數據。負責嫦娥二號衛星微小相機研制的是該所一支年輕人為主的小團隊，他們研制的微小相機曾搭載在我國第一顆專門為青少年研發的希望一號衛星上，拍回了國內第一張地球全景彩色圖片。