■本报记者 张楠

日前，我国“嫦娥四号”完成了人类首次月球背面软着陆和巡视探测，中科院光电所副研究员钟杰告诉《中国科学报》， “嫦娥四号”地形地貌相机与“嫦娥三号”面临不同挑战，这次是首次从月表拍下月球背面的地貌。

钟杰介绍，地形地貌相机分辨率为400万像素，主要由相机箱体、光学镜头和电子学组件等部分构成，安装在着陆器顶端的相机指向机构（云台）上。当“嫦娥四号”在月球表面实现软着陆并完成两器分离后，相机指向机构进行展开，此时地形地貌相机距月球表面2.5米。

地形地貌相机能够随云台做偏航360度和俯仰±60度的二维转动，可以获得月球背面着陆区360度高分辨率全景图像。地形地貌相机另一个重要的科学任务，是跟踪拍摄巡视器的状态。通过这一抹“深情”注视，能够获取巡视器图像，是对巡视器最直观的观测。

相机的图像传感器对环境要求较严格，温度过高会导致信噪比降低，影响图像品质。然而，月球表面热环境恶劣，月球赤道日下点附近温度可以达到120℃以上。记者了解到，“嫦娥四号”地形地貌相机经过热控后的工作温度为-40℃~55℃。在科研人员努力下，地形地貌相机在70℃的高温实验中性能不下降，电子噪声出现微小增加。同时为了更好地完成科学任务，在“嫦娥四号”执行任务中，地形地貌相机工作一段时间后将择机进行“避暑”。

除此之外，地形地貌相机还需应对深空宇宙射线辐射、剧烈的振动和冲击等力学环境。在“嫦娥四号”任务中，地形地貌相机对探测器的各种响应特性参数进行了分析和试验摸底，开展了彩色定标、平场定标和绝对辐射定标；针对月平面以上为全黑背景的场景特征，进行了自动曝光算法设计。

那么，有效载荷地形地貌相机与有效载荷全景相机在科学任务上有何不同？

“主要性能基本一致。”除此之外，钟杰表示，前者是单目相机，安装于着陆器上，扮演着“踞点”的角色；后者双目，从结构到1.5米的离地高度都是要尽可能模拟人眼观察效果，并会带着人类的好奇心前往巡视区探索，如哨兵一般，在到达预设位置后，还要“回眸”，与地形地貌相机“对视”。

钟杰认为，此次任务比较大的一个挑战在于，2013年完成“嫦娥三号”任务后，科研人员投入到各个不同的科研项目中，时隔4年重新启动，人员、物资、设备都要从“战备”状态重新进入“战斗”状态，“体能”“战术”都经历了调整。“但好在新团队成员中有七八成都是4年前的合作伙伴，所以磨合期很短，三四个月团队就进入稳定状态。严慎细实的工作作风，也在团队内部得到秉承。”

2009年“嫦娥三号”地形地貌相机立项时，钟杰还是光电所助理研究员，十年走来，他认为自己与团队一起，收获了丰富的人生经历。“嫦娥地形地貌相机就像是光电所在深空领域的发令枪，随着项目的进展，各团队成员的岗位职责在变化，能力也在增强。”