激光技术如何让嫦娥、玉兔实现“睁眼”落月？

2019-01-05 08:33

红外光谱技术：玉兔观察月球的眼睛

在嫦娥“睁眼”落月后，玉兔“玩耍”的时光即将到来。1月3日晚间，玉兔二号巡视器顺利抵达月球表面。玉兔身上携带了一个重量不到6千克的红外成像光谱仪，这双“眼睛”将随着玉兔的脚步观察月球，通过获取精细光谱信息来识别月壤及月面岩石的成分。

着陆器地形地貌相机拍摄的玉兔二号在A点影像图

（图片来源：国家航天局）

红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源，单色器，探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同，分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言，当样品吸收了一定频率的红外辐射后，分子的振动能级发生跃迁，透过的光束中相应频率的光被减弱，造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差，从而得到所测样品的红外光谱。

点评：

本次嫦娥四号的登月，对整个世界的航天研究有着重要意义，不仅在国际上首次实现月球背面软着陆和巡视探测，还首次突破了地月拉格朗日L2点中继通信与探测、实现低频射电天文观测与研究等一批重大关键技术，实现了“七大创新”，开启了人类月球探测新篇章。

在本次任务中，我国科学家与荷兰、德国、瑞典、沙特开展了4项科学载荷方面的国际合作，而激光测距敏感器的激光光源、探测器、高压电源等核心元部件则均实现国产自研，并进一步提高了系统的集成化、轻量化程度。此外，自主研发的红外成像光谱仪不仅集成了最新的遥感技术，还成功实现轻小型化，综合性能优于欧美同类产品。

探月工程自2004年启动以来取得一个又一个突破，对我国月球及深空探测乃至航天事业的持续发展具有重大意义。实现人类首次在月球背面的软着陆，象征着中国在航天技术能力方面的提升，也标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。尽管在火星及其他星球的探测上我国技术积累尚有不足，但曙光已渐渐明朗。

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