中新網(wǎng)北京9月25日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)25日發(fā)布消息說(shuō)，該臺(tái)李春來(lái)研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)利用嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)，精確定位了嫦娥四號(hào)在月球背面的著陸位置，并再現(xiàn)了嫦娥四號(hào)的落月過(guò)程。中國(guó)科學(xué)家最新完成的這一月球探測(cè)領(lǐng)域重要科研成果的研究論文，北京時(shí)間24日深夜獲國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》在線發(fā)表。
李春來(lái)表示，研究團(tuán)隊(duì)基于嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)重構(gòu)月背著陸軌跡這項(xiàng)研究成果，不僅為嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)月球車開(kāi)展科學(xué)探測(cè)提供了背景信息和位置基準(zhǔn)，也是月球背面控制點(diǎn)研究、高精度月球測(cè)繪的基礎(chǔ)，還將為中國(guó)未來(lái)開(kāi)展小行星附著、火星軟著陸等深空探測(cè)任務(wù)提供技術(shù)支持。
他說(shuō)，月球表面軟著陸的動(dòng)力下降是一個(gè)時(shí)間短、速度變化快的過(guò)程，難以依靠地面實(shí)時(shí)控制，通常只能采用探測(cè)器自身攜帶的敏感器自主實(shí)現(xiàn)測(cè)控。為掌握探測(cè)器自主控制的效果，建立任務(wù)規(guī)劃和科學(xué)探測(cè)的位置基準(zhǔn)，重構(gòu)探測(cè)器動(dòng)力下降段軌跡和精確確定著陸點(diǎn)位置具有重要的工程和科學(xué)意義，一直是行星探測(cè)中關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
據(jù)介紹，2019年以前，人類在月球探測(cè)歷程中成功實(shí)施20次月面軟著陸，全部位于朝向地球的月球正面，探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)位置均可以通過(guò)地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。2019年1月，中國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面馮·卡門撞擊坑內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)人類歷史上第一次月球背面軟著陸，由于月球的遮擋，地面設(shè)備無(wú)法進(jìn)行跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)月球背面軟著陸探測(cè)器的直接或間接無(wú)線電測(cè)量，而利用中繼星回傳地面的探測(cè)器高度、加速度和姿態(tài)等信息遙測(cè)參數(shù)又非常有限，精確重構(gòu)探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)精確定位受到極大影響。
李春來(lái)團(tuán)隊(duì)研究認(rèn)為，基于影像的定位技術(shù)，是月球背面進(jìn)行著陸點(diǎn)精確定位的一種有效手段。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)與中國(guó)空間技術(shù)研究院合作研究，利用嫦娥二號(hào)高分辨率地形數(shù)據(jù)，結(jié)合嫦娥四號(hào)下降過(guò)程和月面探測(cè)期間獲得的多源影像數(shù)據(jù)，精細(xì)重構(gòu)了嫦娥四號(hào)在月球背面粗避障和精避障等自主導(dǎo)航降落過(guò)程，成功實(shí)現(xiàn)嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面的精準(zhǔn)定位。
最新發(fā)表研究成果論文第一作者、中科院國(guó)家天文臺(tái)劉建軍研究員說(shuō)，嫦娥四號(hào)降落相機(jī)拍攝的影像圖會(huì)在著陸后通過(guò)鵲橋號(hào)中繼衛(wèi)星傳回地球，利用這些圖像對(duì)嫦娥四號(hào)著陸軌跡進(jìn)行重構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)在三維空間中繪制出探測(cè)器的下降軌跡，位置精度可達(dá)1米左右。根據(jù)解算的厘米級(jí)分辨率地形數(shù)據(jù)分析顯示，嫦娥四號(hào)著陸在月背一個(gè)退化撞擊坑的緩坡上，距離北邊一個(gè)直徑25米的撞擊坑邊緣僅8.35米，且著陸點(diǎn)周圍共有5個(gè)撞擊坑。
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合嫦娥四號(hào)導(dǎo)航相機(jī)拍攝的圖像，精確計(jì)算出嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)位于月球東經(jīng)177.5991度、南緯45.4446度、高程-5935米，并在空間分辨率7米、5米、1米和10厘米、5厘米的月球影像和地形數(shù)據(jù)上進(jìn)行了精確識(shí)別。(完)
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