飛行效果圖

　　“嫦娥應悔偷靈藥，碧海青天夜夜心。”這是著名詩人李商隱吟誦嫦娥的千古名句。今天，當“嫦娥一號”衛星一舉沖天、環繞月球之時，這一名句顯得黯然失色。“嫦娥應喜中華盛，皓月天宇盡遨游”，詩人如果得知中國今日之盛舉，定會改寫如斯。

　　2007年10月24日18時05分，中國首顆月球探測衛星“嫦娥一號”從西昌衛星發射中心騰空而起，在經過近二十天的飛行後，于11月7日準確進入了預定的環月工作軌道。經過了十來天的衛星調姿、鏈路測試等工作，在11月20日開始了對月球的科學探測。11月26日，國務院總理溫家寶為“中國首次月球探測工程第一幅月面圖像”揭幕，標志著我國繞月探測工程首戰告捷。

　　第一幅月面圖像的定義

　　第一幅月面圖像是“嫦娥一號”衛星進入環月軌道後，由CCD立體相機獲取的圖像數據經過處理制成。圖像的表現形式分為兩大類，一類為平面圖像，指的是原始數據經過信道、輻射校正、圖像增強等處理後，得到的可以反映月球表面特征的二維平面圖像；第二類是立體圖像，即在二維平面圖像基礎上，經過攝影測量等處理後得到的可反映其地形地貌和高程特征的三維立體圖像。

　　第一幅月面圖像的誕生

　　當“嫦娥一號”衛星飛臨的星下點地區光照情況符合成像條件時，CCD立體相機在地面遙控下開始工作，對所經過的區域進行三線陣推掃拍攝。所獲取的月面影像數據由國家天文台設在北京密雲和雲南昆明的兩個地面接收站負責接收，並直接發送到國家天文台總部。

　　“嫦娥一號”衛星獲得的第一軌圖像，是從北京時間2007年11月20日16時49分開始的，起始位置位于月球正面東部靠近南極的地區，經緯度位置為東經82.98度，南緯67.43度，圖像寬度約為60千米，長度約為3253千米。

　　第一幅月面圖像是自20日至21日期間所獲取的19軌圖像數據，經過分析、處理、優化拼接而成的二維平面圖像。在此基礎上，匹配了部分區域形成了三維立體圖像。

　　月表平面圖像的處理、編制過程主要包括以下步驟︰

　　第一步，利用原始數據，進行信道處理、提取CCD立體相機源包數據；然後通過排序、去重復、拼接，形成該有效載荷某次過境的最優源包數據，對優化後的源包數據進行解包；

　　第二步，對已解包的數據進行物理量轉換和格式重整處理，形成前視、中視和後視三條線陣的數據圖像；

　　第三步，利用正樣相機定標數據，消除相機光、機、電等系統誤差的影響，進行輻射定標處理後，得到二維圖像。在此基礎上，根據圖像質量分析，進一步進行包括去除噪聲、濾波、對比度拉伸、亮度調整等圖像增強處理，最終形成二維平面圖像。

　　月面三維立體圖像是在二維平面圖像的基礎上，采用前視、中視和後視三個不同視角的二維平面圖像，結合相機成像的幾何、衛星軌道及姿態參數等輔助數據，經過攝影測量數據處理、三維建模、渲染制作而成。

　　第一幅月面圖像承載的信息

　　中國首次月球探測工程第一幅月面圖像共由19軌圖像拼接而成，位于月表東經83度到東經57度，南緯70度到南緯度54，圖像幅寬約280千米，長約460千米。圖像覆蓋區域屬月球高地，主要由斜長岩組成，分布有不同大小、形態、結構和形成年代的撞擊坑。右上部暗色區域有玄武岩覆蓋。此圖像中右側60千米寬的條帶，就是CCD相機開機獲得的第一軌圖像。

　　第一幅月面圖像的意義

　　第一幅月面圖像的獲得，表明中國繞月探測工程從衛星的發射、繞地、奔月、繞月、科學測探以及探測數據的接收與處理各個過程都已實施，工程的各大系統也已得到了驗證，而後續的科學探測、數據的處理特別是科學研究還將持續很長的時間。因此，第一幅月面圖像的獲得是工程成功最為關鍵的節點和重要標志，表明繞月探測工程的工程目標已經實現，展示了中國已具備月球探測的能力。

　　未來工作展望

　　當全國上下還沉浸在第一幅月面圖像成功發布的喜悅中時，“嫦娥”背後的科學家們早已進入了下一步的工作日程，等待他們的是月球探測一期工程四大科學目標的逐一實施，是繼續抖擻精神，攀登月球科學研究的新高峰︰

　　在月球地形地貌的研究上，要獲取全月球三維立體影像，進行月球地形地貌、表面年齡、地質構造和演化歷史的研究，刻畫月球的地貌-地質-動力學模式，以建立全球與局部互為融合的月表形貌和地質構造的月球概念模型，可望實現在國際同類探測與研究領域中的突破與創新。

　　在月面元素與礦物的研究上，通過研究化學元素的含量和分布特征，來反演月球的演化過程，分析、研究月球的整體化學成分與化學演化歷史。在月球資源開發這一探月最關鍵的原動力推動下，並鑒于目前對月面資源性物質探測與研究力度不足的現狀，中國首次月球探測將重點放在研制關鍵性和資源性元素、礦物質的月面分布圖上，以便為月球的開發利用和“月球基地”的選址提供有價值的數據和依據。

　　在月壤特性與厚度的研究上，將利用微波輻射探測系統，探測月壤微波輻射特性、獲取月壤亮溫數據、反演月壤厚度，並估算月壤中的氦3資料量。這是中國首次提出、國際上至今也未開展過的全面月壤厚度遙感探測任務，也是“嫦娥工程”在科學上的創新性與特色性的目標之一。

　　在近月空間環境的研究上，利用衛星能夠在地球向陽面探測到行星空間原始狀態這一特性，靈敏地監測太陽風的擾動和磁尾空間環境的變化，進一步探測太陽宇宙線高能帶電粒子和太陽風等離子體及其與月球的相互作用。這一目標無論是對科學理論與應用研究，還是對保障地球和人類自身安全來說，都有重大的實際意義，同時也是中國繼近地空間環境探測之後邁向行星際探測的第一步。

　　第一幅月面圖像的誕生是中國繞月探測工程圓滿成功的重要標志，但這僅僅是實現中華民族“上九天攬月”的開始。“嫦娥一號”衛星正在實現著中華民族千百年的夢想，“嫦娥一號”的一小步，推動了中華民族的一大步。讓我們衷心祝福中國探月一期工程再創科學研究的新輝煌，並期待在不久的將來，順利實施探月二期、三期工程，再譜“談笑凱歌還”的新篇章。