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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【中國新聞網(wǎng)】中國科學(xué)家重構(gòu)嫦娥四號(hào)月背著陸軌跡將助力火星等深空探測(cè)

2019-09-26 中國新聞網(wǎng) 孫自法

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語音播報(bào)

劉建軍研究員用3D打印的月球模型演示介紹嫦娥四號(hào)著陸月球背面位置。孫自法攝

月面著陸點(diǎn)分布圖。國家天文臺(tái)/供圖

嫦娥四號(hào)動(dòng)力下降軌跡圖。國家天文臺(tái)/供圖

嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)在影像上的位置示意圖。國家天文臺(tái)/供圖

　　中國科學(xué)院國家天文臺(tái)25日發(fā)布消息說，該臺(tái)李春來研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)利用嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)，精確定位了嫦娥四號(hào)在月球背面的著陸位置，并再現(xiàn)了嫦娥四號(hào)的落月過程。中國科學(xué)家最新完成的這一月球探測(cè)領(lǐng)域重要科研成果的研究論文，北京時(shí)間24日深夜獲國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》在線發(fā)表。

　　李春來表示，研究團(tuán)隊(duì)基于嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)重構(gòu)月背著陸軌跡這項(xiàng)研究成果，不僅為嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)月球車開展科學(xué)探測(cè)提供了背景信息和位置基準(zhǔn)，也是月球背面控制點(diǎn)研究、高精度月球測(cè)繪的基礎(chǔ)，還將為中國未來開展小行星附著、火星軟著陸等深空探測(cè)任務(wù)提供技術(shù)支持。

　　他說，月球表面軟著陸的動(dòng)力下降是一個(gè)時(shí)間短、速度變化快的過程，難以依靠地面實(shí)時(shí)控制，通常只能采用探測(cè)器自身攜帶的敏感器自主實(shí)現(xiàn)測(cè)控。為掌握探測(cè)器自主控制的效果，建立任務(wù)規(guī)劃和科學(xué)探測(cè)的位置基準(zhǔn)，重構(gòu)探測(cè)器動(dòng)力下降段軌跡和精確確定著陸點(diǎn)位置具有重要的工程和科學(xué)意義，一直是行星探測(cè)中關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

　　據(jù)介紹，2019年以前，人類在月球探測(cè)歷程中成功實(shí)施20次月面軟著陸，全部位于朝向地球的月球正面，探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)位置均可以通過地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。2019年1月，中國嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面馮·卡門撞擊坑內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)人類歷史上第一次月球背面軟著陸，由于月球的遮擋，地面設(shè)備無法進(jìn)行跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)月球背面軟著陸探測(cè)器的直接或間接無線電測(cè)量，而利用中繼星回傳地面的探測(cè)器高度、加速度和姿態(tài)等信息遙測(cè)參數(shù)又非常有限，精確重構(gòu)探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)精確定位受到極大影響。

　　李春來團(tuán)隊(duì)研究認(rèn)為，基于影像的定位技術(shù)，是月球背面進(jìn)行著陸點(diǎn)精確定位的一種有效手段。研究團(tuán)隊(duì)通過與中國空間技術(shù)研究院合作研究，利用嫦娥二號(hào)高分辨率地形數(shù)據(jù)，結(jié)合嫦娥四號(hào)下降過程和月面探測(cè)期間獲得的多源影像數(shù)據(jù)，精細(xì)重構(gòu)了嫦娥四號(hào)在月球背面粗避障和精避障等自主導(dǎo)航降落過程，成功實(shí)現(xiàn)嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面的精準(zhǔn)定位。

　　最新發(fā)表研究成果論文第一作者、中科院國家天文臺(tái)劉建軍研究員說，嫦娥四號(hào)降落相機(jī)拍攝的影像圖會(huì)在著陸后通過鵲橋號(hào)中繼衛(wèi)星傳回地球，利用這些圖像對(duì)嫦娥四號(hào)著陸軌跡進(jìn)行重構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)在三維空間中繪制出探測(cè)器的下降軌跡，位置精度可達(dá)1米左右。根據(jù)解算的厘米級(jí)分辨率地形數(shù)據(jù)分析顯示，嫦娥四號(hào)著陸在月背一個(gè)退化撞擊坑的緩坡上，距離北邊一個(gè)直徑25米的撞擊坑邊緣僅8.35米，且著陸點(diǎn)周圍共有5個(gè)撞擊坑。

　　在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合嫦娥四號(hào)導(dǎo)航相機(jī)拍攝的圖像，精確計(jì)算出嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)位于月球東經(jīng)177.5991度、南緯45.4446度、高程-5935米，并在空間分辨率7米、5米、1米和10厘米、5厘米的月球影像和地形數(shù)據(jù)上進(jìn)行了精確識(shí)別。

　　劉建軍研究員用3D打印的月球模型演示介紹嫦娥四號(hào)著陸月球背面位置。孫自法攝
　　月面著陸點(diǎn)分布圖。國家天文臺(tái)/供圖
　　嫦娥四號(hào)動(dòng)力下降軌跡圖。國家天文臺(tái)/供圖
　　嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)在影像上的位置示意圖。國家天文臺(tái)/供圖
　　中國科學(xué)院國家天文臺(tái)25日發(fā)布消息說，該臺(tái)李春來研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)利用嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)，精確定位了嫦娥四號(hào)在月球背面的著陸位置，并再現(xiàn)了嫦娥四號(hào)的落月過程。中國科學(xué)家最新完成的這一月球探測(cè)領(lǐng)域重要科研成果的研究論文，北京時(shí)間24日深夜獲國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》在線發(fā)表。
　　李春來表示，研究團(tuán)隊(duì)基于嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)重構(gòu)月背著陸軌跡這項(xiàng)研究成果，不僅為嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)月球車開展科學(xué)探測(cè)提供了背景信息和位置基準(zhǔn)，也是月球背面控制點(diǎn)研究、高精度月球測(cè)繪的基礎(chǔ)，還將為中國未來開展小行星附著、火星軟著陸等深空探測(cè)任務(wù)提供技術(shù)支持。
　　他說，月球表面軟著陸的動(dòng)力下降是一個(gè)時(shí)間短、速度變化快的過程，難以依靠地面實(shí)時(shí)控制，通常只能采用探測(cè)器自身攜帶的敏感器自主實(shí)現(xiàn)測(cè)控。為掌握探測(cè)器自主控制的效果，建立任務(wù)規(guī)劃和科學(xué)探測(cè)的位置基準(zhǔn)，重構(gòu)探測(cè)器動(dòng)力下降段軌跡和精確確定著陸點(diǎn)位置具有重要的工程和科學(xué)意義，一直是行星探測(cè)中關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
　　據(jù)介紹，2019年以前，人類在月球探測(cè)歷程中成功實(shí)施20次月面軟著陸，全部位于朝向地球的月球正面，探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)位置均可以通過地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。2019年1月，中國嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面馮·卡門撞擊坑內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)人類歷史上第一次月球背面軟著陸，由于月球的遮擋，地面設(shè)備無法進(jìn)行跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)月球背面軟著陸探測(cè)器的直接或間接無線電測(cè)量，而利用中繼星回傳地面的探測(cè)器高度、加速度和姿態(tài)等信息遙測(cè)參數(shù)又非常有限，精確重構(gòu)探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)精確定位受到極大影響。
　　李春來團(tuán)隊(duì)研究認(rèn)為，基于影像的定位技術(shù)，是月球背面進(jìn)行著陸點(diǎn)精確定位的一種有效手段。研究團(tuán)隊(duì)通過與中國空間技術(shù)研究院合作研究，利用嫦娥二號(hào)高分辨率地形數(shù)據(jù)，結(jié)合嫦娥四號(hào)下降過程和月面探測(cè)期間獲得的多源影像數(shù)據(jù)，精細(xì)重構(gòu)了嫦娥四號(hào)在月球背面粗避障和精避障等自主導(dǎo)航降落過程，成功實(shí)現(xiàn)嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面的精準(zhǔn)定位。
　　最新發(fā)表研究成果論文第一作者、中科院國家天文臺(tái)劉建軍研究員說，嫦娥四號(hào)降落相機(jī)拍攝的影像圖會(huì)在著陸后通過鵲橋號(hào)中繼衛(wèi)星傳回地球，利用這些圖像對(duì)嫦娥四號(hào)著陸軌跡進(jìn)行重構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)在三維空間中繪制出探測(cè)器的下降軌跡，位置精度可達(dá)1米左右。根據(jù)解算的厘米級(jí)分辨率地形數(shù)據(jù)分析顯示，嫦娥四號(hào)著陸在月背一個(gè)退化撞擊坑的緩坡上，距離北邊一個(gè)直徑25米的撞擊坑邊緣僅8.35米，且著陸點(diǎn)周圍共有5個(gè)撞擊坑。
　　在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合嫦娥四號(hào)導(dǎo)航相機(jī)拍攝的圖像，精確計(jì)算出嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)位于月球東經(jīng)177.5991度、南緯45.4446度、高程-5935米，并在空間分辨率7米、5米、1米和10厘米、5厘米的月球影像和地形數(shù)據(jù)上進(jìn)行了精確識(shí)別。
　　

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