天問一號傳回視頻，為冬奧會送上“最遠”賀禮

上海研制相機完成宇宙級自拍

自拍不容易

■火星軌道的環繞器處于飛行過程中，其光照條件、受照范圍、“自拍桿”伸展后的角度都會導致國旗、冬奧會徽以及環繞器本體等光學特性發生連續變化，而這些變化產生的不確定性，是對光學相機自動拍照的最大挑戰

姿勢大揭秘

■設計了以國旗為中心的自適應曝光成像控制策略。可以看到，金色的環繞器反射太陽光的位置在逐漸變化，從右下角逐漸向中間移動，直至強烈的陽光照射在國旗上，國旗始終清晰可見

■本報記者 俱鶴飛 通訊員 陳葆娟

北京冬奧會上，各國選手鏖戰正酣。在遙遠的太空，一則穿越了3.2億公里的祝福在冬奧開幕日“火”速抵達。天問一號火星探測器利用側面的回拍相機，進行了一次宇宙級自拍，將火星環繞器上的五星紅旗與北京冬奧會和冬殘奧會會徽同框拍攝，為北京冬奧會送上“最遠”賀禮。此次拍攝使用的回拍相機，正是由中國航天科技集團上海航天技術研究院803所研制的。

回拍相機屬于天問一號火星環繞器近距離遙測探頭子系統，用于觀察天問一號探測器在空間的動作和狀態。回拍相機安裝在變結構鎖定及伸展裝置——“自拍桿”的末端。這根宇宙級“自拍桿”由特殊材質制成，在天問一號發射和飛往火星的過程中均為收攏狀態，到達火星軌道后，“自拍桿”通過加熱片局部加熱的方式，使其由四段折疊收攏狀態向外展開，完全伸展開后的長度可達1.6米，從而可以使回拍相機的鏡頭正對火星環繞器，穩定監測火星環繞器的飛行情況。

此前，天問一號火星環繞器相繼釋放了兩個分離相機，在有限的飄飛時間內拍下美麗的環繞器全身照以及環繞器與火星的合影照。與分離相機不同的是，回拍相機可以實現穩定的近身連續拍攝，獲取更多情況下環繞器的飛行細節。為盡可能擴大拍照視野，研制團隊采用了視場更大的鏡頭，水平視場與垂直視場都超過100°，差不多為分離相機的兩倍。

天問一號火星環繞器能順利完成自拍，并不容易。“火星軌道上拍照的主要難點在于被拍攝物體目標特性的不確定，日常我們在拍照的時候會根據光照條件選擇一個合適的角度及拍攝模式，達到最佳拍攝效果。”產品主管設計師吳迪介紹，火星軌道的環繞器處于飛行過程中，其光照條件、受照范圍、“自拍桿”伸展后的角度都會導致國旗、冬奧會徽以及環繞器本體等光學特性發生連續變化，而這些變化產生的不確定性，是對光學相機自動拍照的最大挑戰。

另外，由于相機采用了視場更大的鏡頭，環繞器“入鏡”面積大，可能出現部分處于極亮狀態、部分處于極暗狀態的情況，而國旗與冬奧會徽的面積相對較小，隨著環繞器在軌道上快速地飛行，環繞器本體亮和暗的區域也一直處于變化中。

“考慮到諸多拍攝工況，我們設計了以國旗為中心的自適應曝光成像控制策略。我們通過對獲取圖像情況的計算，自主調整曝光時間，在光照條件連續變化情況下，確保可以獲取清晰的國旗圖像。”吳迪說。

從此次天問一號傳回的視頻中也可以看到，金色的環繞器反射太陽光的位置在逐漸變化，從右下角逐漸向中間移動，直至強烈的陽光照射在國旗上，國旗始終清晰可見。（來源：解放日報）

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