中新網上海7月23日電 （作者 鄭瑩瑩 馬帥莎 陳葆娟）中國天問一號火星探測器赴太空“上班”兩年了，23日，它交了一幅作品——火星衛星火衛一的狀似土豆的“肖像照”，這是中國首次實施火衛一成像探測，為科學家開展其地形地貌、運行規律等研究提供了珍貴數據。

(資料圖)

圖像顯示，火衛一是一個形狀不規則的小天體，呈土豆狀。它是火星兩顆天然衛星之一，要拍到它的“肖像”，“天問一號”可下了一番功夫。

相距5100公里的拍攝

中國于2020年7月23日開啟首次自主火星探測任務，天問一號探測器由環繞器和著陸巡視器組成。

天問一號環繞器運行在穿越火星南北極方向的軌道面上。火衛一在接近火星赤道面的軌道上，繞著火星進行周期飛行。

這樣一來，繞火星豎直運行的人造衛星天問一號和繞火星水平飛行的天然衛星火衛一就會周期性地“相遇”，也就是會有一段“交會”的窗口期。

此次天問一號環繞器準確捕捉到“交會”窗口，在距離火衛一5100公里處，完成了這次宇宙大片的拍攝。

“攝影師”邊“跑”邊拍

這次的“攝影師”是環繞器高分相機內部的一個小面陣探測器，其有效視場不足0.3度。

環繞器和火衛一處于快速飛行過程，在其周期性的“相遇”時刻，“攝影師”即便將整個0.3度視場的中心完全對準火衛一，從火衛一進入視場到飛出視場，也只有6秒左右的時間，如果環繞器角度稍有偏差，則有可能連火衛一的身影都捕捉不到。

“這相當于攝影師扛著照相機一邊跑步，一邊給另一個高速運動的物體拍照，而且相機的視場還很小，其中的難度可想而知。”中國航天科技集團八院火星環繞器副總設計師朱慶華說。

精準捕捉“瞬間影像”

中國航天科技集團八院抓總研制了天問一號環繞器。任務實施前，該研制團隊首先精確計算了軌道“交會”點，并要確認對應時間的光照條件是否滿足拍攝需求。

實施過程中，環繞器通過大角度姿態機動控制，調整角度，確保高分相機小面陣探測器的視場中心能夠瞄準拍攝窗口，并保持穩定。

而且，由于火星任務的器地時延，整個姿態機動、準確拍攝、恢復控制的過程均由天問一號環繞器全自主完成。

“可以說，為了獲取這一瞬間的火衛一影像，算得準、指得穩、控得住、拍得好，缺一不可。”朱慶華說。