4月24日，在2023年“中國(guó)航天日”主場(chǎng)活動(dòng)啟動(dòng)儀式上，國(guó)家航天局和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合發(fā)布了中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖。

　　該影像圖是由中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)光電所）研制的天問(wèn)一號(hào)任務(wù)環(huán)繞器中分辨率相機(jī)拍攝完成。中分辨率相機(jī)于2021年11月至2022年7月歷時(shí)8個(gè)月，實(shí)施了284軌次遙感成像，對(duì)火星表面實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋。地面應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)獲取的14757幅影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到火星全球彩色影像圖。彩色影像圖包含火星東西半球正射投影圖、墨卡托投影加方位投影圖、魯賓遜投影圖，空間分辨率為76米，為開(kāi)展火星探測(cè)工程和火星科學(xué)研究提供質(zhì)量更好的基底圖。 

　　此前，中分辨率相機(jī)在2021年3月4日拍攝了火星首張彩色圖像----北極云層圖像；在2021年3月16日拍攝了火星南半球側(cè)身圖像；在2021年3月18日拍攝了火星北半球側(cè)身圖像；火星南北半球側(cè)身圖像中，火星呈“月牙”狀，表面紋理清晰。 

　　火星是太陽(yáng)系中距離地球較近、自然環(huán)境與地球最為類(lèi)似的行星，一直是人類(lèi)走出地月系統(tǒng)開(kāi)展深空探測(cè)的首選目標(biāo)。我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)通過(guò)一次發(fā)射任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視，對(duì)火星開(kāi)展全球性、綜合性的環(huán)繞探測(cè)，在火星表面開(kāi)展區(qū)域巡視探測(cè)。中分辨率相機(jī)是搭載在環(huán)繞器上的關(guān)鍵科學(xué)載荷，其主要科學(xué)探測(cè)任務(wù)是對(duì)火星表面進(jìn)行彩色成像，繪制火星全球彩色遙感影像圖。 

　　光電所從2016年開(kāi)始承擔(dān)中分辨率相機(jī)研制任務(wù)，經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)熱控產(chǎn)品、電性產(chǎn)品、鑒定產(chǎn)品和正樣產(chǎn)品等研制歷程。為了保證對(duì)火星全貌“看得見(jiàn)”、“看得清”、“看得真”，中分辨率相機(jī)必須適應(yīng)火星的特殊空間輻射、極冷極熱溫度環(huán)境和光照環(huán)境。光學(xué)系統(tǒng)是相機(jī)的核心部件，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，火星空間輻照會(huì)導(dǎo)致光學(xué)組件透過(guò)率嚴(yán)重下降，進(jìn)而致使中分辨率相機(jī)無(wú)法正常工作。為此，光學(xué)系統(tǒng)采用了輻照環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)技術(shù)，光學(xué)材料全部選用抗輻照材料，確保了中分辨率相機(jī)的“看得見(jiàn)”。同時(shí)，環(huán)繞器艙內(nèi)外溫度變化劇烈，光學(xué)鏡頭需要承受-180℃到+80℃的極限溫度沖擊，光學(xué)組件還需要在變化的溫度范圍內(nèi)的真空熱環(huán)境下正常工作。通過(guò)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，讓光學(xué)鏡頭適應(yīng)了特殊溫度環(huán)境，保證了良好的成像質(zhì)量，確保了中分辨率相機(jī)的“看得清”。此外，如何拍攝出火星“真顏色”的彩色照片，是擺在設(shè)計(jì)人員面前的一大難題。經(jīng)過(guò)反復(fù)分析、仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確定了光學(xué)組件探測(cè)波段范圍，確保了中分辨率相機(jī)的“看得真”。 

　　星空浩瀚無(wú)比，探索永無(wú)止境。我國(guó)開(kāi)展首次火星探測(cè)，是繼月球探測(cè)之后的又一重要標(biāo)志性工程，集中展示了中華民族在探索宇宙奧秘的夢(mèng)想與智慧，對(duì)進(jìn)一步提振全民族自信心和凝聚力、激發(fā)全民族探索創(chuàng)新熱情有著深遠(yuǎn)影響。 

圖1 北極云層圖像----火星首張彩色圖像

圖2 南半球側(cè)身圖像 

圖3北半球側(cè)身圖像　

圖4 東西半球正射投影圖

圖5 墨卡托投影加方位投影圖 

　　圖6 魯賓遜投影圖