嫦娥得出来原始图以后还是需要处理


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送交者: 阳明 于 2007-11-27, 20:51:03:

应该说第一次看到这张照片是看到的一点,然后慢慢扫过来的,这个是在11月20号16点49分开始的,从这这张图片的右下角一点一点扫过来。当时卫星是从月球的南极往北极飞,大约这个经度是在东经82度左右,这个起点当时我们照的时候,这个地方大概是在纬度南纬70度左右,这样飞过来,一条一条的扫。

每隔两个小时零七分钟,就是127分钟再回来一次,再扫一条,所以这个图实质上是要好多条拼起来的,大概这个图像接近20条左右。

(编者注:根据报道发布的图片由19轨图像拼接成,位于月表东经83度到东经57度,南纬70度到南纬54度,图幅宽约280千米,长约460千米)

是这样,这个图片右下角的起点位置是11月20号下午4点49分开始拍摄的,这时候卫星大约正好是在月球的东经80度,南纬70度左右开始的。

要拍摄这个照片有好多条件,相机需要调试,所以我们选定一些条件,这些条件包括月球的表面必须有太阳光照。

对,月球有阳光,中午阳光就是90度,我们当时定的高度角是高于15度才可以拍,同时还是希望当时我们地面可以直接看到,一边照一边在地面上能看,这样便于我们调试,所以一限制以后就限制这样一条,当时从南纬70度左右一直往北纬跑,大概第一条整个长度是3000多公里,宽度是60公里,历时38分钟我们就拍摄了第一条。

在这其后每隔127分钟就再来一次,当然每条每条应该说前面这几条是我们调试用的,就是说调试相机,我们知道CCD相机有点像我们普通相机,也有一个快门,这个快门和光圈结合起来以后可以控制它的曝光量,它也有这样,就是说这几条我们主要是调时间,实际上相当于快门的意思。但是确实第一条非常清楚,所以做这张照片的时候第一条就用了。

刚才你提到这个到底多大呢?大概是这样,图幅宽约280千米,长约460千米,是这么大的一个。

分辨率是这样,我们这个相机的设计,有效载荷设计是针对我们这一次科学目标的,这个科学目标首先就是要了解月球的地形地貌,从这个地形地貌研究月球的起源和演化。从这个目标出发,并不是一个精细观测,所以分辨率是一个中等的大概是120米的分辨率。我们第一次去,就像我们到一个地方总要大致看一下是什么样,我们计划是一步一步的,后面有另外目标的时候,我们要做很精细的观测,然后可能我们感兴趣再去做深入的研究。

关于刚才好像谈到照片的质量,说这个照片到底怎么样,彩色黑白的,做地形地貌研究的时候都是黑白的,包括月亮女神也是用黑白的。但是我们卫星上还有另外一台设备现在还没有开,叫中分辨率重相光谱议,那需要研究彩色,但目的不是做一个月球的彩色照片,它的目的是要测定每一个点的光谱特性,光谱特性能够对月球表面的矿物进行研究,所以那个是属于我们第二个科学目标。对第一个目标,关于月球地形地貌就是用黑白的照片,这是各国都一样的。

也不是这样,他照这个地形叫做地形相机,是黑白的,另外有一个多光谱议,是另外一台设备,那个可以提出颜色,所以日本11月16号公布那个照片里面有一张是黑白的,那就是地形相机照的,另外一张看着是彩色,实际上是一个多光谱议照的,那应该是伪彩色。

立体相机都是黑白的。

立体相机事实上并没有三只眼睛。我们人眼睛之所以能有立体的感觉,是因为两只眼睛看同一物体的时候有两个不同的视角,看到两幅独立的图象,这样的话在人经过神经大脑的合成,你就有三维的感觉,有深度的感觉。照立体照片也是这样一个道理,就是至少你得从两个角度对同一个目标进行观测,当然比较好的话是用三个角度,这样的话正常情况下应该用三台相机,就是不同角度对月面进行观测,那你就可以测到了。但这个相机稍微有一点特色,就是说它是用一台相机,但是它的视角比较宽,在观测月面的时候分别是在三个不同的线,因为它扫描过程中是用三条不同的线,相当于三个不同的角度,所以在一次推扫过去以后,将来公布的,可能已经发布了,这一条实际上得到了三条,就是一下得出三条,这三条是从不同角度观测的,经过处理以后才能够计算出每一个象素的高程或者深度,这样的话才能够形成立体的图。大概是这样。

刚才你提到这个图是不是经过PS,我具体不知道这个PS过程是怎样的,但是确实图是需要处理的,因为这个图要从卫星传下来并不是这个图片成相,只是数据,是图象的数据,而且它也没有照片,不是那个概念。它实际上在推扫的过程中是一个连续不断的条带的数据下来,这就像101010,计算机的这种数据,这个数据里提取出来,它里边有一些是代表象素,有一些代表换行标志,这个东西肯定要处理。还有一个,得出来原始图以后还是需要处理,为什么呢?这个图可能在不同的条带上它的深浅度不一样,这样的话即使你相机设成一样的曝光时间,但是由于月球是在转动的,太阳光的角度也是不停变的,所以深浅不一样,所以灰度值可能不一样。

对,最边上这条是20号下午4点多,到这条我估计是在22号的早晨,相当于隔了一天多的时间,不是在同一时间拍摄,你是需要处理,但是这个处理不是把它美容的那种处理,而是要把它矫正,把它对起来。还有一个,这个带子,就是每一条是60公里宽,但是实际上转过来的时候,月球在转的时候,在赤道上每一圈是 35.3公里,这条和下条有重复,拼起来的时候要进行几何对证,处理很多的。还有相机本身要经过定标的,换句话说同样的亮度在不同的相源上产生的幅度可能有差别,回来以后每一个数据要进行矫正,所以处理工作非常量大。

这一百多人是指我们科学研究团队,不光是研究照片,还有研究化学的,研究微波的,研究空间环境的,我们八种科学仪器的探测结果都是这个团队处理,不是光照片。

对,每个人下面还有小组,但是他们就其中的某些问题进行研究,而不是122人专门研究图片。

应该说是这样,嫦娥一号卫星根据原来的计划安排,是从11月20号开始进行有效载荷的在轨测试和调整,现在还是属于一个调整阶段,我们拿到一些图片,但是并不是意味着嫦娥正式工作的开始,而是现在这个阶段是各种有效载荷仪器进行调试。

应该说成功的第一阶段已经走出去了,目前嫦娥一号在干什么,大家都知道从11月5号的时候,就是我们的嫦娥一号第一次到达月球附近,并且进行了第一次近月制动,使我们的嫦娥一号能够绕入月球转起来,然后经过两天的调整时间,也就是在11月7号的时候嫦娥一号进入了一个任务的轨道,也就是 200公里的远轨道的状态。但是从11月7号以后进入任务轨道以后,就相当于嫦娥一号进入了一种新的环境里面,就是说运行环境和以前的运行环境不一样,为了能够确保或者是验证嫦娥一号在新的环境里面能够正常工作,能够正常获取数据,就必须要对嫦娥一号的所有分系统进行相关的测试和验证工作,比如说从11月 7号到现在为止,为什么说嫦娥一号一直没有正常工作也有这个原因,比如说它需要对导航与控制系统进行一个相关的测试,也就是能够确保它实现三体定位,还测试星务管理系统,也就是能够正常的接收指令,并且把这个指令分到各个分系统去,还有一个热控分系统,就是在新的运行环境里面热环境和以前是不一样的,为了验证热控分系统在新的环境里面能不能保证各个分系统和探测仪器能够处于正常的温度内,热控分系统做了这么一些调试和验证工作。

我觉得这个是大家对报道的误解,那天我记得好像是网上报道“嫦娥有45分钟与地面失去联系”,这是一个误导。你想想嫦娥要绕着月亮飞,有时候在月亮前面,有时候在月亮后面,飞行一圈是127分钟,绕到后面通信就没有了,但是不等于就没有了,我觉得网友很有意思,说嫦娥是不是私奔了(笑)这是个笑话,实质上还不只这些,也时候要间隔很长,因为我们在地面上,这个地球是在转动的,我们不可能在全球布站,早期的时候我们还有欧洲空间局的三个站帮助我们接收,这样的话当我们的站看不到的时候他们的站能看,现在后期已经正常运行了,国外的站慢慢退出,就依靠我们国家的站。我们国家的站看月亮有的时候是不能直接看到的,这段时间都是间隔,这个对所有卫星都是正常的,任何一个卫星都不能百分之百的测控覆盖。所以大家只是出于一种对嫦娥一号的关心导致的误解,实际上这是一个非常正常的现象。

对于任何一个高新技术,我觉得没有任何一个国家愿意把自己最高新的技术让给一个国家,中国也是同样不会例外的,想搞嫦娥这么一个创新性的规程,美国也好,俄罗斯也好,不会轻易把他们的技术让给中国,这不太可能,有很多工作,包括在嫦娥研制过程中有很多关键技术,包括轨道,包括热控,包括测控通信,包括导航与控制,包括部分的其他一些仪器的研制等等,像这些技术国外是绝对不会轻易给中国的,这些技术必须靠中国工程技术人员通过自己的聪明才智进行创造和设计。当然有些思路上的东西应该说,有一句古话叫英雄所见略同,规律性的东西大家认识都是一样的,并不是说要学人家的才会这样,而不是你不学人家的,这个规律性的东西都是存在这里的。我个人认识是这样的。

我补充一点,月球探测也是人类探测自然的一个部分,任何一个国家开始的时候都不可能是从零做起,应该说美国、前苏联、欧空局包括日本,他们原来做过一些探测,特别是美国积累了大量的资料,这些资料对我们这次探月应该说有相当大的帮助,我们不会说从零做起。他的一些原有的资料被我们所借鉴,这样的话当然我们做得更有把握,比如说这张照片要想照得清楚有几个条件,我要知道月球运行的规律,同时也要知道月壤的光的发射系数,有了这个数我们才能正确的设定相机的数据,这些数据是前人进行了大量的月球探测,比如说他们大概知道月海的反射系数大约5%到6%,点发射系数高达20%甚至26%,这是前人探月所积累的,我们这次根据这个设定的时候发现还是合理的,所以为什么第一次就照得比较清楚呢?也是我们根据以往的知识设立的。所以从这个意义上来说别国探月的一些成果肯定也是对后人的探测是一个支持。当然我想我们也希望我们的探测能够为后来的探测也能够积累一些基础的知识。

我觉得这个没有难度,我想做语音传输的目的并不在于它的科学意义,这是我的理解了,这个是吸引公众参加的这样一个部分,因为歌曲要大家来选,大家在网上投票,大家也熟悉,这样的话这个嫦娥工程等于和我们每个网民都有密切的联系。当然从科学探测的意义上来讲我觉得它意义没有什么直接的意义。像日本月亮女神也有同样类似的项目,比如说他装了两台
高清电视,从月亮上拍地球的升起,还拍在月亮上的飞行,这个从探测意义上来说并不是一台科学仪器。

这个项目本身也是吸引公众参加的,所以如果你看到的话,日本月亮女神有人说是14个有效载荷,有人说是15个,15个就包括高清电视,说14个的是他们的科学家。

传输与功能是一样的。

我补充一下,任何一项空间科学与深空探测的一项任务或者工程也好,包括中国的,包括国外的,对于深空探测有几个很重要的任务,第一个是进行科学探索,探索一些未知的东西,第二个,提高他们航天技术的能力,第三个任务就是提高公众对这个科学的兴趣,他甚至认为通过这种科学探索的活动能够培养下一代,把青少年对科学的参与度提升起来,然后提起他们对科学的兴趣,为后续的科学队伍培养,他认为是有一个很积极的重要作用,就是在全世界的所有深空探测任务里面都有这么一个目标。作为我们嫦娥一号来讲应该说包括你讲的关于歌曲的放送一样,我觉得在这个方面应该也隐含着这方面的意义,就是说让大部分的民众能够更多的了解我们先进的一些东西,或者科学方面的东西,也同时激起一些青少年对科学的兴趣,对国家的长远发展来讲应该是很有意义的一件事情。

我们嫦娥没做这个设计,这个相机是不会拍地球的。

第一个想法是这样,我想我们的国家,我们的载荷是为我们的科学目标去设计的,中国人在探月路上应该有自己的路,而不是被别人所牵引,假如说今天日本有一个新的想法,我们一定要超过它,我去做这个,明天印度又有一个新的情况我要超过它,这样的话你探月的目标和任务就会被别的任务所干扰,所以我的想法是我们有自己的探月,我们走自己的路,不受这些干扰,我们一步步去实现我们的目标。这是第一点。

第二点我觉得是这样,的确日本的月亮女神应该说做得非常好,日本的同行也做了非常大的努力,月亮女神从98年开始,原计划是2003年、2004年左右发上去,到现在拖到2007年,他的目标也比较大,探测的项目也比较多,当然也带来了风险和时间比较长,他们有他们的目标,我们有我们的目标,从我自己来说好像日本应该说做得也非常好。

第三点,我们并没有一个与别人去PK的这样一个,的确没有这样的想法,包括我们这次设置有效载荷,但是我们并没有想我怎么样去超过他们,还是那句话,我们不要被别人牵鼻子走,而是要走我们自己的探索之路。由于这样我们的照片,我们的公布方法肯定是适合于我们的探测目标,日本有日本的目标,我想各个国家在做这个工作的时间肯定有自己的特色和自己的想法,我们没有必要一步一步学人家,当然我们应该借鉴人家的一些先进的经验和先进的技术,但是我们没有必要每件事都和人家进行对比。




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