我国“嫦娥四号”探月工程在人类历史上，首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察。1月11日16时47分，北京航天飞行控制中心大屏幕上，呈现出嫦娥四号着陆器和巡视器的互拍影像图。图像清晰地显示了着陆器和巡视器周围的月背地形地貌，两器上的五星红旗分外醒目。

这一景象的获得，就是由中国科学院西安光学精密机械研究所研制的全景相机所拍摄，让全世界人们看到了鲜艳的五星红旗，随中国制造的探测器在月球背面熠熠闪耀。

全景相机具有黑白和彩色两种成像模式

在这次具有历史意义的嫦娥四号探月工程中，西安光学机所研制的嫦娥四号全景相机肩负拍摄着陆器彩色照片的重任。

在黑漆漆的月球背面，嫦娥四号全景相机是如何操作完成任务的呢？“嫦娥四号全景相机由两台一模一样的相机组成，安装在玉兔二号巡视器的桅杆上，距月面的距离是1.5米，这与一个正常人眼睛离地面的距离相当。两个相机之间的距离是270毫米，就像是人的两个眼睛一样，能够实现三维立体成像，跟随巡视器对巡视区进行近距离勘测，从而仔细观察月球的地形地貌。”

1月10日，西安光学机所月球与深空探测技术研究室主任、嫦娥四号全景相机主任设计师杨建峰向记者介绍说，“全景相机依靠桅杆的左右旋转和上下俯仰，可以360度旋转拍摄周边图像，在工作中它将拍摄几十上百张图片，再拼接出整个环拍区域地形地貌的全部形态。”

嫦娥四号全景相机具有黑白和彩色两种成像模式，可实现从巡视器脚下到月球边际无穷远的清晰成像，并且在近距离观测时可实现毫米量级的空间分辨率。同时，全景相机拍摄的图像也将对巡视器上其他载荷的探测起到指导作用。

嫦娥四号全景相机正样产品照片（西安光机所供图）

全景相机体重从10千克“减肥”到650克

针对国家探月工程及深空探测的科学布局，西安光机所成立了月球与深空探测技术研究室。在研制嫦娥四号全景相机过程中，需要攻克哪些焦点难题呢？

杨建峰介绍：“我们攻克的难题有很多，尤其是如何让全景相机在月球上拍摄清晰鲜艳的国旗照片，我们就在根据色谱学在真空环境下进行了反复试验。还有，怎样才能不让月球上的扬尘影响拍摄效果等。”

为了保护相机，研究团队在相机顶部加了一层散热膜，能在月球最高温度达到100多度时更好地保护相机。

研究室在持续的研发过程中，嫦娥系列相机根据不同的勘测任务，也进行了几次“减肥”，从嫦娥一号相机的10千克到嫦娥四号现在只有650克，团队在探索实践中所经历的艰辛可想而知！

承担嫦娥五号嫦娥六号全景相机研制

据了解，自2003年我国正式启动探月工程以来，该团队先后承担了嫦娥一号CCD立体相机和干涉成像光谱仪、嫦娥二号CCD立体相机、嫦娥三号全景相机和月基光学望远镜，以及嫦娥四号全景相机等有效载荷的研制，圆满完成各项工程任务和科学目标。

嫦娥一号CCD立体相机为我国获取了首幅地面分辨率为120m的全月立体图，图像清晰、层次丰富，为当时国际上最完整的全月面图像；嫦娥一号干涉成像光谱仪获得了84%月表面积的清晰多光谱图像，科学家们用该原始数据，成功反演了月表主要矿物分布和铝、镁、钛等元素的含量。

嫦娥二号CCD立体相机为我国获取了首幅分辨率优于7m的全月图及月面虹湾地区1.3m分辨率图像，为嫦娥三号落月探测勘察了“落脚点”；搭载于“玉兔号”巡视器上的嫦娥三号全景相机实现了我国首次月表实地高分辨率立体成像，获得了大量科学数据用于月表地形地貌研究，同时获得了着陆器清晰鲜艳的彩色照片，为标志嫦娥三号成功实现两器互拍提供了保证；月基光学望远镜实现了人类首次月基天文观测，从月面着陆到现在，望远镜一直工作正常，共发回数万张从月面获得的星图，是嫦娥三号获得有效数据最多的载荷，也是唯一还在工作的载荷。

据悉，西安光机所作为我国深空探测领域经验丰富、技术精湛的主力军，目前正在承研嫦娥五号全景相机、嫦娥六号全景相机，并承担我国首次火星探测工程着陆巡视器多光谱相机、环绕器中分辨率相机光机组件、着陆巡视器显微相机电子学组件等研制任务。