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浙大光学镜头“显身”嫦娥二号

发布时间:2010-11-25来源:浙大新闻办作者:周炜4335


    蓝紫色的太阳翼缓缓展开,远处升起一轮白色的光球,随着曝光自动调整,光球变成了一枚深蓝色星球,山川白云清晰可见。——10月2日凌晨3点59分,“嫦娥二号”第一次拍摄了从中国奔月卫星上遥望地球的高清视频。这台相机的“眼睛”——光学镜头是由浙大光学工程研究所徐之海、冯华君教授等7位科研人员组成的研究团队历时五年研发的成果。
    
    遨游在太空中的“嫦娥二号”比“嫦娥一号”多了一项“眼观六路”的本领。除了一台对月观测主相机之外,它第一次搭载了三台监视相机和一台降落相机。监视相机分别监视卫星的太阳翼、定向天线和490N发动机;降落相机则是为未来“嫦娥三号”实现月面软着陆成功的先期试验相机。这些轻小型CMOS相机的光学镜头均由浙大科研人员研发,由宁波永新光学股份有限公司制造。现在,四台相机工作正常,镜头成像清晰,顺利实现了对卫星关键动作监视成像和对地球与月球拍照的预期目标,充满梦幻的地月空间高清视频与组照目前正陆续源源不断传回地球。
    
    
浙大研发团队负责人徐之海介绍,监视相机对于了解卫星的工作状态非常关键。比如,太阳翼是为卫星提供能量的部件,卫星发射时处于折叠状态,太阳翼监视相机就记录了“嫦娥二号”太阳翼的整个展开过程。另一台监视近月制动490N发动机的相机,则能拍摄到发动机红彤彤的喷嘴,发动机是否正常工作就一目了然了。
    
    
“嫦娥二号”上有效载荷的体积与重量是受严格限制的。为了尽可能减小体积与重量,研究团队进行了轻量化设计,采用了钛合金轻质镜筒材料,将镜头重量控制在12-50克之间,其中的镜片直径仅为3.8-20毫米。这样的小不点要在太空“变幻莫测”的环境中实现高精度成像的任务,浓缩了科研人员很多心血。“五年中我们动了不少脑筋,通过优化设计与反复试验,使镜头实现了最高精度和最佳性能,让‘嫦娥’的‘眼睛’更加明亮。”徐之海说。“每个镜头都是由多片镜片组成,保证各镜片之间的同心度和间隙精度是高质量镜头研制的关键。为此,我们精心构思,在不断完善光学设计的基础上,对其中的一些光机调整结构进行了创新设计,取得了良好效果”。
    
    据了解,这几台相机不但经受住了嫦娥二号发射时的剧烈振动和过载冲击考验,还在太空中对太阳粒子辐射,温度变化,气压变化等挑战应付自如。
    
    
(周炜)

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