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天问一号拍到的特殊合影有什么特殊之处,照片为啥是黑白的,天问一号是如何与地球通讯

  前段时间,我国的天问一号成功着陆火星,而昨日,天问一号拍到的特殊合影已经传回,该合影有什么特殊之处呢?   2021年6月7日,国家航天局发布了中国首个火星探测任务在天问一号着陆区的高分影像图,图…

  前段时间,我国的天问一号成功着陆火星,而昨日,天问一号拍到的特殊合影已经传回,该合影有什么特殊之处呢?

  2021年6月7日,国家航天局发布了中国首个火星探测任务在天问一号着陆区的高分影像图,图中天问一号着陆平台“祝融号”火星车及其周边区域清晰可见。

天问一号拍到的特殊合影有什么特殊之处,照片为啥是黑白的,天问一号是如何与地球通讯

  这张照片是6月2日18: 00由天问一号环绕器高分辨率相机拍摄的。图像右上角有两个明显的亮点,上方的亮点由两个亮点组成,较大的亮点是天问一号着陆平台,较小的亮点是“祝融号”火星车。以着陆平台亮点为中心,周围区域较暗,可能是着陆时发动机羽流的影响造成的。着陆平台南北方向有对称的喷射状亮条纹,可能是由于着陆后着陆平台钝化时吹的形成,除了细小的尘埃。图片中间的亮点是后盖和登陆火星过程中扔掉的降落伞的组合,其中的后盖是一个圆形的亮点,降落伞是一个长长的亮点。在图像的左下方,还有一个明显的亮点,就是落地时扔掉的防热外底。

  截至6月6日,祝融号”火星车已经在火星表面工作了23个火星日,进行环境感知、火面运动和科学探索,所有科学有效载荷设备都已打开以获取科学数据。轨道飞行器在中继轨道运行,周期为8.2小时,为火星车科学探索提供中继通信。

  天问一号任务突破了第二次宇宙速度发射、星际飞行、测控通信、地外行星软着陆等关键技术,实现了我国第一次地外行星着陆,这是中国航天事业发展中又一个具有重大意义的里程碑。

  为什么天问一号传回的图片是黑白的?

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  首先我们需要知道在太空拍照和平时拍照有什么区别,用的是什么原理。

  就像我们的眼睛观察物体一样,这些设备需要收集天体发射或反射的光子进行成像。但是宇宙中的天体太远,所以我们能收集到的光子数量非常有限。

  有两种方法可以解决这个问题。首先是放大望远镜或者相机主镜头的光圈,以收集更多的光子。但是由于人类科技和可行性的要求,这些镜片的直径是有限的,所以需要另一种方法来辅助。

  第二种方法是统一每个波段的光。我们知道,所谓的白光可以分解成七种颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们的眼睛对不同的颜色有不同的反应,这使我们能够区分多彩的世界。

  对于太空探索设备来说,这样做也不是不可能。但同样是可见光,却要单独成像,必然导致整个可见光波段的强度分散,每种颜色的波段亮度降低,导致拍摄的照片相对较暗。

  问题是我们可以通过普通望远镜看到火星的颜色。因此,在模糊的彩色照片和高清黑白照片中,科学家们自然会选择后者。毕竟,天问一号是在做科学研究,而不是为了旅行而拍照,这可以确保我们可以获得尽可能多的信息。

  火星离地球很远,天问一号如何与地球通讯的?

  航天科技集团第五研究院西安分院为火星探测器开发的测控数据传输子系统建立了地球与陆巡视器,轨道飞行器和“祝融号”火星车之间的信息传输链路,为中国首次火星探测任务做出了重要贡献。

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  “天问一号”火星探测器由一个环绕体和一个陆巡视器组成,“祝融号”火星探测器放置在陆巡视器的进入舱,当火星探测器进入“落火”阶段时,它与器会周围的陆巡视器分离,被陆巡视器单独坠落,此时如果地面想知道陆巡视器在坠落过程中的遥测数据,需要依靠进入舱和环绕体之间的UHF波段双向通信链路。

  西安分院开发的测控数传分系统包括UHF频段收发信机和X频段深空应答机等关键设备,是天问一号火星探测器的关键子系统之一。安装在环绕声上的X频段深应答机在环绕声和地面之间建立了通信链路,安装在陆巡视器入口舱的超高频收发器是与环绕声建立通信的关键。安装在火星祝融上的超高频带收发器和X频段深转发器等产品已经与周围环境建立了中继通信和地对地通信。这些通信链路共同构成了地球和火星之间的三维通信网络,使环圈在绕圈过程中始终保持与地面的测控通信,在陆巡视器着陆并到达火星表面后与环圈进行中继通信和与地面的测控通信。

  “天问一号”上的测控通信子系统始终保证地面工作人员全程掌握探测器,也保证协调探测器内部各部件执行不同任务的步骤统一。在进入机舱并将着陆期间的遥测数据发送到环绕装置后,需要通过环绕装置和地面监控站之间建立的X波段双向通信链路将数据传输回来。同时地面也通过环绕向进入舱发送遥控数据。西安分公司为火星探测器“天问一号”开发的测量、控制和数据传输子系统保证了在整个“落火”过程中持续的在线信息传输。

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作者: wuhan

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