中秋舉頭望明月，遙想“嫦娥”真落月。嫦娥三號(hào)衛(wèi)星最近運(yùn)抵“月城”西昌發(fā)射場，預(yù)計(jì)百日之后擇機(jī)發(fā)射，實(shí)現(xiàn)中國航天器在地外天體上的首次軟著陸。此番無人登月，“嫦娥”要靠自己的“眼睛”認(rèn)路識(shí)途，其中多套探測儀器由中國科學(xué)院在滬相關(guān)研究所研制，守望落月登月全程。

　　嫦娥三號(hào)任務(wù)是我國探月工程“繞、落、回”三步走中的第二步，是承前啟后的關(guān)鍵一步。在“繞月”階段，中科院上海技術(shù)物理所、上海光學(xué)精密機(jī)械所為嫦娥衛(wèi)星研制了“激光眼”——激光高度計(jì)，為我國首幅全月面三維圖提供了高程，相當(dāng)于地球上的海拔高度。即使在無可見光的月面環(huán)境下，激光計(jì)也能“拍攝”自如。

　　但比起距離月面一兩百公里外的繞月，零距離接觸的落月對激光測距精度和速度提出了極高要求。在我國探月初期，嫦娥衛(wèi)星對月發(fā)射一束激光，在月面形成的“激光足印”約有120米方圓范圍，而嫦娥三號(hào)激光測距的“足印”將小到米級(jí)，測量精度進(jìn)一步提高，可實(shí)時(shí)監(jiān)測嫦娥三號(hào)著陸器距離月面的高度。

　　除了這束“大激光”，“嫦娥”還有一道靈敏度極高的“小激光”。當(dāng)“嫦娥”向月面釋放著陸器，著陸器將在接近月面時(shí)，通過激光三維成像，進(jìn)一步“觀察地形”，獲取正下方圖像。如下方不適合降落，它就馬上換一塊地方，確保著陸點(diǎn)相對更為平坦。這種接近“現(xiàn)場直播”的實(shí)時(shí)成像需在數(shù)秒內(nèi)完成，為此中科院上海技物所研制的三維成像系統(tǒng)采用了多源激光并掃、實(shí)時(shí)成像方法，這種實(shí)測方式是在著陸月球時(shí)首次應(yīng)用。

　　兩只“激光眼”之外，“嫦娥”另有一只“紅外眼”——紅外成像光譜儀。這臺(tái)儀器置于俗稱“月球車”的月面巡視器上，當(dāng)巡視器從著陸器中駛出，便開啟這一關(guān)鍵探測設(shè)備。這只“眼睛”不但能在可見光范圍獲得上百個(gè)光學(xué)波段的圖像，還能用來探索可見光之外的“光”，捕捉月球物質(zhì)資源放出的紅外線光譜。因?yàn)槊糠N物質(zhì)都有其獨(dú)特的“紅外圖譜”，紅外成像光譜儀以極高的光譜分辨率“拍攝”月表物質(zhì)，并能通過計(jì)算機(jī)直接將物質(zhì)分門別類。

　　對于登月任務(wù)以及其后實(shí)施的返回任務(wù)，衛(wèi)星發(fā)射重量越輕越好，因此“嫦娥”嚴(yán)格控制體重。相關(guān)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人上海技物所研究員王建宇透露，此次星載的紅外成像光譜儀只有5公斤多，是“嫦娥”3只眼中最輕的，而機(jī)載的同類光譜儀重量可達(dá)百公斤。今后，這種超輕型成像光譜儀器還能用于火星、小行星等更遙遠(yuǎn)的深空探測任務(wù)。