紅外成像光譜儀 月探立汗馬功勞

        2020年5月17日，嫦娥四號著陸月球背面的第500個地球日，伴隨著月球背面迎來的曙光，嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”月球車分別于3時25分和16日11時53分，受光照自主喚醒，迎來第18月晝工作期。嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”的“蘇醒”，再次科學(xué)家們對探月充滿期待。

        我們知道，無論是航空航天，還是勘探月球，都需要無數(shù)頂尖設(shè)備和技術(shù)的支持。而“玉兔二號”和嫦娥四號探測器作為“拓荒者”成功著陸月球背面，并為我們傳回大量珍貴資料，更是向我們展現(xiàn)了科學(xué)探測裝置的“絕技”，其中紅外成像光譜儀作為唯一一臺服務(wù)于月球礦物組成探測與研究的儀器，在月背勘探工作中發(fā)揮了極為重要的作用。

        紅外成像光譜儀是由中科院上海技術(shù)物理研究所研制的一臺紅外光譜的成像探測設(shè)備，儀器具備可見近紅外譜段的光譜成像功能和短波紅外譜段的光譜探測功能，可以獲取月球表面圖像信息，或根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)以及確定物質(zhì)的化學(xué)組成和相對含量。

        據(jù)了解，紅外成像光譜儀由可見近紅外的成像光譜儀、短波紅外光譜儀及定標(biāo)防塵組件高度集成而成，包括輕型復(fù)合結(jié)構(gòu)、超聲驅(qū)動定標(biāo)防塵隔熱一體化組件、聲光調(diào)制分光光學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)獲取及處理模塊，主控系統(tǒng)等，還采用了先進(jìn)的射頻驅(qū)動聲光可調(diào)濾光技術(shù)和超聲電機(jī)。其中定標(biāo)防塵組件在對系統(tǒng)起到隔熱保溫作用的同時，還能保護(hù)光學(xué)不被月塵污染。

        從嫦娥三號到嫦娥四號，經(jīng)過多年技術(shù)積累，紅外成像光譜儀研發(fā)水平不斷提升，儀器內(nèi)部軟件不斷更新?lián)Q代，最終成品不僅具有性能高、體型小、集成度高的特點(diǎn)，還能適應(yīng)極端環(huán)境，滿足在月球表面工作和生存的需求。

        在紅外成像光譜儀的助力下，我們獲得了月球背面物質(zhì)構(gòu)成的第一手資料。科學(xué)家們根據(jù)紅外成像光譜儀的就位光譜探測數(shù)據(jù)，獲得了兩大科研成果：揭示了月球背面的物質(zhì)組成，驗(yàn)證了月幔富含橄欖石。可以說，紅外成像光譜儀在探月工程中的成功應(yīng)用，加深了人類對月球形成與演化的認(rèn)識。

        5月19日，2019年度上海市科學(xué)技術(shù)獎勵大會召開。嫦娥三號、嫦娥四號搭載紅外成像光譜儀的關(guān)鍵技術(shù)——“月球及行星表面圖譜原位探測方法與關(guān)鍵技術(shù)”獲上海市技術(shù)發(fā)明一等獎。此后，該技術(shù)還將向“嫦娥五號”等空間型號和軍民融合領(lǐng)域推廣，相信在該技術(shù)的支撐下，還將有更多尖端光譜類科學(xué)儀器。

        或許有人會疑惑，探月到底能為我們帶來什么效益？或許探月工程不能直接解決我們“吃什么、穿什么、用什么”的問題，但卻終將推動我國深空測控通信、運(yùn)載火箭等航天技術(shù)的跨越式發(fā)展，帶動人工智能、信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)等的創(chuàng)新，促進(jìn)我國天文學(xué)、宇宙學(xué)等基礎(chǔ)研究的進(jìn)步。未來，我國探月事業(yè)還將向縱深發(fā)展，為人類社會的發(fā)展帶來更多福利。而在這個過程中，紅外成像光譜儀等高端儀器設(shè)備也還會繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。