火星全球影像图(鲁宾逊投影) 新华社发
▲图为22处地理实体分布图的局部,红圈为古田。(图/国家航天局网站)
24日是第八个中国航天日,国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图。
本次发布的影像图为彩色,包括按照制图标准分别制作的火星东西半球正射投影图、鲁宾逊投影图和墨卡托投影加方位投影图,空间分辨率为76米,将为开展火星探测工程和火星科学研究提供质量更好的基础底图。
天问一号环绕器中分辨率相机,于2021年11月至2022年7月历时8个月,实施了284轨次遥感成像,对火星表面实现了全球覆盖。地面应用系统对获取的14757幅影像数据进行处理后得到火星全球彩色影像图。
此外,24日的发布会还宣布了火星上增加的以中国历史文化名村名镇命名的地理实体,河北西柏坡、江苏周庄、福建古田等22个名字“登上”火星。
【揭秘】
拼成彩色火星全球影像图
共分几步?
在制图过程中,要实现14757幅图像的准确拼接,并且保证地理信息准确和色彩度真实,难度非常大。
环绕器轨道控制
保证图像质量
天问一号环绕器的飞行轨道呈椭圆形,在距离火星地面最近的时候才是成像的最好时机。
中国首次火星探测任务地面应用系统副总设计师任鑫表示,环绕器近火点的距离是265公里,远火点是1万多公里,科研人员获取数据的弧段是在近火点附近,轨道高度800公里以下。
火星全球影像图是由天问一号环绕器中分辨率相机拍摄的284轨次共14757幅图像拼接而成。为了保证图像质量,相邻两轨次图像的重叠率要控制在15%,这就对环绕器的轨道控制提出了很高的要求。
中国行星探测工程总设计师张荣桥解释称,科研人员要保证相邻的两轨之间获得的图像不能有缝隙。一旦出现缝隙,要等到七八个月之后的下一个周期才能补救。
修正获取图像中的颜色
保证准确还原
为了制作彩色图像,就要保证图像颜色准确还原。要修正获取图像中的颜色,使其更接近火星真实颜色。为此,科研人员利用环绕器搭载的矿物光谱仪的数据,对图像的颜色进行多次校准之后,最终获得火星真实的颜色。
任鑫表示,环绕器上搭载有矿物光谱仪,可恢复出火星表面真实颜色,科研人员用真实颜色作为参考,标定中分相机的颜色,这样就得到了真实的颜色,也就是真彩色的图像。
提取1700多万个校正点
校正图像位置误差
制作图像的最后一步,就是校正图像位置误差。由于全球影像图是由多张照片拼接而成,拼接的地方就会出现重叠内容。科研人员在拼缝区域提取了1700多万个校正点,通过对比相同的地点进行校正,由此得到一个带有地理坐标且无缝拼接的图像,也就是我们现在所看到的火星全球影像图。
本组文/据央视新闻
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火星上的地点怎么起名
除了火星全球影像图,火星上还增加了以中国历史文化名村名镇命名的地理实体,西柏坡、周庄、古田等22个名字“登上”火星。
科研团队通过火星高分辨率影像,识别了天问一号着陆巡视器着陆点附近大量地理实体,国际天文联合会根据相关规则,将其中22个地理实体,以中国人口数小于10万的历史文化名村名镇命名,将中国标识永久刻印在火星大地。
为啥命名这些地方,中科院国家天文台研究员、首次火星探测任务副总设计师李春来对此解释称,被命名的火星22个地点,都是需要定位或者具有一定研究价值的地点,通过命名,科研人员可以更明了简洁地描述一个特定地点。
关于为何用这些名字命名,李春来解释称,科研人员在命名时考虑了名字的历史悠久性、知名度等因素。
根据火星的命名规则,直径大于50公里的环形坑,要以人物的名字进行命名;直径小于50公里的环形坑则以地名命名,并且要求地名所代表的地方,人口要小于10万人。
为什么要研究火星?李春来对此解释称,火星距离地球较近,同时在行星质量和大小方面也与地球比较接近。目前火星的演化虽然还未完全停止,但已处于地质活动晚期,有观点认为目前的火星就是地球的未来,所以科研人员通过研究火星,能够了解地球未来往哪个方向走,对于地球的演化进程应该有很好的借鉴作用。