作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2013-12-17 8:08:24
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激光“慧眼”成就“嫦娥”落月
 
本报上海12月16日讯(记者黄辛)“激光测距敏感器在着陆前30分钟开机工作,激光三维成像敏感器的测量范围是50至120米,大约从距月面100米处开始工作,为嫦娥三号提供着陆区三维地形信息,调整着陆器姿态,帮助它避障。两个核心仪器圆满完成了测距和避障任务。”12月16日,执行完嫦娥三号着陆器软着陆任务,中科院上海技术物理所研究员舒嵘回到研究所,在和记者交谈的话语中依然带着成功的兴奋。
 
嫦娥三号预选着陆区虹湾相对平坦,但月球表面仍然存在坡度、石块等不确定地质条件。中科院上海技术物理所研究员王建宇表示,嫦娥三号携带的激光测距敏感器、激光三维成像敏感器等就相当于“嫦娥”的“眼睛”。就是让嫦娥三号能够避开障碍、找到一个10米见方的安全着陆区。它们对月球表面快速扫描,并绘制出立体影像。
 
参加试验任务的黄庚华和徐卫明博士说,最后的数据显示,在98米的高度时,激光三维成像敏感器开始工作。
 
“虽然我们拿不到图像,但它算完一个避障结果,将这个值返回到地面,就说明它找到合适的着陆地点了。”舒嵘介绍说,这个时间非常快,它获得信息一共只有0.25秒,处理时间也就是在几秒钟之内。
 
激光测距敏感器继承了嫦娥一号激光高度计的技术,并在此基础上有所改进。一是精度从原来的5米提升到0.2米;二是大幅“瘦身”,重量只有15.7公斤。这是因为嫦娥三号既要着陆又载有巡视器,对整机重量的要求比较苛刻。
 
据悉,中科院上海光学精密机械研究所为这两个激光敏感器提供了非常重要的光源——高可靠的、核心的小型全固态激光器和光纤激光器。
 
上海光机所激光器主任设计师侯霞研究员认为:“激光器是空间激光应用系统中最核心的单机,也是确保航天激光应用成功的关键。”这个光源重复频率高、脉宽窄,抗震动能力强,并提供两个方向的激光束,同时提供远、近测距能力,激光测距敏感器在整个落月过程中实时提供嫦娥三号与月球表面的距离数据。王建宇表示:“嫦娥三号着陆时,要使用7500牛的发动机反推,会产生较大震动,必须对这一点有所规避。”
 
侯霞表示,上海光机所研制的光纤激光器在国际上都属于领先水平,是目前国际上首台进入太空的高重频、ns短脉冲的光纤激光器。
 
《中国科学报》 (2013-12-17 第4版 综合)
 
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