紅外成像光譜儀 月探立汗馬功勞

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

        我們知道，無(wú)論是航空航天，還是勘探月球，都需要無(wú)數(shù)頂尖設(shè)備和技術(shù)的支持。而“玉兔二號(hào)”和嫦娥四號(hào)探測(cè)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(cè)裝置的“絕技”，其中紅外成像光譜儀作為唯一一臺(tái)服務(wù)于月球礦物組成探測(cè)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(tái)紅外光譜的成像探測(cè)設(shè)備，儀器具備可見(jiàn)近紅外譜段的光譜成像功能和短波紅外譜段的光譜探測(cè)功能，可以獲取月球表面圖像信息，或根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)以及確定物質(zhì)的化學(xué)組成和相對(duì)含量。

        據(jù)了解，紅外成像光譜儀由可見(jiàn)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(dòng)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(dòng)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(duì)系統(tǒng)起到隔熱保溫作用的同時(shí)，還能保護(hù)光學(xué)不被月塵污染。

        從嫦娥三號(hào)到嫦娥四號(hào)，經(jīng)過(guò)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(cè)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(shuō)，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(duì)月球形成與演化的認(rèn)識(shí)。

        5月19日，2019年度上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)召開。嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)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(cè)方法與關(guān)鍵技術(shù)”獲上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。此后，該技術(shù)還將向“嫦娥五號(hào)”等空間型號(hào)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(huì)疑惑，探月到底能為我們帶來(lái)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(wèn)題，但卻終將推動(dòng)我國(guó)深空測(cè)控通信、運(yùn)載火箭等航天技術(shù)的跨越式發(fā)展，帶動(dòng)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(guó)天文學(xué)、宇宙學(xué)等基礎(chǔ)研究的進(jìn)步。未來(lái)，我國(guó)探月事業(yè)還將向縱深發(fā)展，為人類社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)更多福利。而在這個(gè)過(guò)程中，紅外成像光譜儀等高端儀器設(shè)備也還會(huì)繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。