“嫦娥一號”發回的第一幅月面圖高調公布,但是,一位天文愛好者卻在圖片上發現了一個可能的重大瑕疵,並在網上發布了強有力的證據,這些證據得到了美國專家的肯定。
在“正龍拍虎”被當作一個新成語流傳于網絡的時候,我國首顆探月衛星“嫦娥一號”發回的第一幅月球照片也被一些網民當作了懷疑對象。然而,當這張照片被證明為真時,事情卻開始向著一個令人始料未及的方向發展。
據新華網報道,中國探月工程首席科學家歐陽自遠12月2日做客上海“文匯講堂”時,針對一些網民關于“嫦娥首幅月球圖像抄襲美國”的傳言作出澄清︰“嫦娥傳回的圖像確實是真實的,是經過非常復雜的拍攝、傳輸、接收、處理過程後得到的,並且與美國所拍的圖像有細微差別。”
歐陽院士的主要證據是,“嫦娥一號”所拍圖像上某個地方有兩個小坑,但是在美國所拍的圖像上,同樣的地方只有一個小坑。
然而同一天,在中科院上海天文台和上海天文學會主辦的一個網上論壇,一名天文愛好者自稱發現了一個令人驚訝的事實︰“嫦娥一號”圖像上所謂兩個小坑其實是同一個坑出現了兩次,原因在于“第一幅月面圖”存在錯誤!
“如果確實是錯誤的話,即使我不發現,終究也難逃網民法眼。”這位署名“美的眼楮”的網民寫道。
月面圖的來歷
要理解事情的來龍去脈,還要從“第一張月面圖”的來歷講起。
據國家天文台月球與深空探測科學應用中心發表的材料,“嫦娥一號”獲得的第一軌圖像是從北京時間11月20日16時49分開始的。
“嫦娥一號”拍照的方式與人們日常的照相有很大不同。所謂“一軌圖像”,指的是衛星上的CCD立體相機采用陣線推掃的成像方式,獲取前視、正視和後視三條連續的二維圖像。換句話說,目標區域被從正上方和兩個側面分別拍攝,這樣便可以制作出立體圖像。衛星拍攝的每一條圖像看起來呈帶狀,對應月面上寬60公里、長600公里的範圍。
首幅月面圖是由19軌圖像拼接而成的。“嫦娥一號”環繞月球飛行一周能拍攝一軌圖像,而它飛行一周需要127分鐘。這樣,19軌圖像完全拍攝完畢需要將近兩天時間。
嫦娥工程地面應用系統總設計師李春來12月2日在北京的一個公眾報告會上介紹說,19軌圖像于11月22日完成接收,23日即做好了拼接圖,領導小組拿出方案,確定公布多大幅面的圖,打印了30份報送中辦和國辦。
據國家天文台負責數據處理系統的副研究員劉建軍介紹,月表平面圖像的處理共經過了四個步驟。第一步是利用原始數據進行信道處理。“這就像打開包裹,把里面的貨物和包裝盒區分開來。”他說。第二步做定標處理。第三步做定位處理,即知道圖像在月面上的位置。最後做圖像增強處理,使照片更加美觀。
確定公布的月面圖對應于月球正面東部靠近南極的地區。11月26日,月面圖正式“完美亮相”。從以上過程可以看出,這張照片並不像一些網民所說的那樣,花了一個星期才制作出來;相反,它是在相當短的時間內完成的。
不存在的隕坑?
這張月面圖發布後,即有網民將其與美國的月球照片進行對比,發現二者幾乎完全一樣,據此懷疑“嫦娥一號”的照片抄襲了美國的。但事實上,到美國阿波羅計劃完成時,已經有97%的月面被測繪過,沒有很好測繪的是極地區域。所以,不管“嫦娥一號”拍攝極地以外的哪片區域,根據坐標是一定能找到對應圖片的。
作為對網民這種荒誕不經的懷疑的一個“反駁”,一位加拿大華僑在認真對比圖像之後,指出“嫦娥一號”所拍圖像的下方中部有兩個小坑,但是在美國所拍的圖像上,同樣的地方只有一個小坑。
但天文愛好者“美的眼楮”卻認為,“嫦娥一號”照片上的兩個小坑實為圖片拼接錯誤造成的瑕疵。他的結論是在將“嫦娥一號”圖片和谷歌提供的“谷歌月球”(Google Moon)上相應的圖片進行比較後得到的。
“谷歌月球”的圖片的基本來源是美國于上世紀90年代發射的“克萊門汀號”(Clementine)月球探測器拍攝的照片。美國地質調查局(USGS)在1990年代末對“克萊門汀號”的44000張照片進行了處理,這些處理後的圖片後來首先出現在美國宇航局(NASA)的11張光盤中,後被廣泛傳播。再後來,USGS的“統一月球控制網”(The Unified Lunar Control Network)對圖片進行了變形處理,形成今天“谷歌月球”的版本。
對比兩方照片可以看出,“谷歌月球”只有一個隕坑的地方,“嫦娥一號”的照片中卻出現了兩個緊鄰的隕坑。“美麗的眼楮”分析說︰“根據地形特征,從左向右推算,再從右向左推算,結果發現走到中間錯了位,嫦娥的兩個坑對應的其實就是谷歌的一個坑。”從他給出的對比圖片中可以看出,隕坑周圍的多個小點(更小的隕坑)的相對位置在兩幅圖上明顯不同。
“到底是嫦娥把一個坑錯位成兩個坑,還是美國人把兩個坑錯位成了一個坑,倒是都有可能。”“美的眼楮”一開始說。但很快,他就發現了更多證據︰問題坑的南面有一個條索狀物,在嫦娥圖片中被一劈為二了,“表明更可能是嫦娥圖像處理人員的失誤,而不是NASA。”
還有,在12月2日國家天文台新展示的第一幅月面圖像的飛行效果圖(三維圖片)中,同樣的位置只存在一個隕坑。
最後,“美的眼楮”甚至在照片中畫出了一條長達100多公里的“錯位線”,並稱錯位的幅度達到約3.5公里。
有另一種分析也支持了“美的眼楮”的結論。天文愛好者做了一張對比圖,上方是“嫦娥一號”圖片,下方是“谷歌月球”的圖片。通過連接問題坑周圍的幾個小坑,發現連接線和圍起來的矩形在“嫦娥一號”的照片中被不正常地放大了,所以不光是出現了一個新的隕坑,而且出現了新的平地。
難道多出來的面積是月殼運動擴張所致?仔細觀察會發現,“新坑”右上外緣的小坑明顯出現在谷歌圖坑的右上外緣,而且比較此圖左右兩邊,都可以看出沒有擴張的跡象。
與歷史照片(美方制作)的不同之處一方面反駁了“嫦娥一號”照片抄襲的傳言,但另一方面,它也很可能意味著這張歷史性的圖片(中方制作)存在令人遺憾的差錯。
問題出在哪
據報道,歐陽自遠院士在上海“文匯講堂”是這樣解釋多出來的那個坑的︰多出來的一個小坑,或許是美國圖像的分辨率還不夠高,或許是在2005年至2007年間月球遭受新的小天體撞擊而形成的。
那是一個直徑大約3公里的隕坑。而理論上的計算表明,一顆直徑60米的小天體以17千米/秒的速度正面撞擊月球,將能夠產生一個直徑3公里的隕坑。這種撞擊事件發生的概率是720年一次。
另外,一個被國家天文台研究人員稱為“言之有理”的說法是,假如這樣一次撞擊在過去幾年中真的發生過,那麼對于這樣一個不算小的撞擊,天文學界不可能毫無覺察。
參與探月工程的研究人員中有人認為,前述報道並沒有準確表達歐陽自遠的意思,“說這個坑是這兩年撞的,這肯定不是歐陽院士的本意。”
現在,嫦娥工程地面應用系統總設計師李春來顯然已經被網絡上的各種質疑搞得不勝其煩。“我知道網絡上有什麼說法!網上的說法多了!”他在電話里說,不願對業余天文愛好者的質疑做出解釋。
“你所看到的就是一個餃接區,而且這個區域沒有完美餃接,一個特征出現了兩次。”美國“統一月球控制網”的大地測量學家布倫特•阿奇納爾(Brent Archinal)肯定地說,“(兩個隕坑)其中一個來自一軌照片,而另一個來自另一軌照片中的重疊部分。”他所帶領的團隊在2005年發布的月球圖片正是“谷歌月球”圖片的來源。
阿奇納爾說,盡管他不認識中文,但他看得出“美的眼楮”所劃出的100多公里長的“錯位線”是一個清晰的跡象。
另外,美國加州理工學院的一位物理學博士在網上指出,“嫦娥一號”圖像中的某些隕坑顯然被不正常地拉長了。
據李春來12月2日在公眾報告會上的說法,“嫦娥一號”圖像每一軌照片幅寬60公里,而軌間距要比60公里小,所以有十幾公里的部分是重疊的,處理圖片時需要把重疊部分去掉。
“地球遙感衛星拍攝地面影像時,也是一軌一軌拍攝,而且圖片在拼接時出現錯位是很常見的情況,因為衛星的姿態不可能始終完全一樣。”出自中科院遙感應用研究所的一位博士說,“但後期校正後一般都能解決。”
“‘嫦娥一號’的19軌照片的數據量很大,在不趕進度、沒有壓力的情況下,一般至少需要一個星期的時間才能處理得比較完美。”他說,“但他們顯然沒能用那麼久。”