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团队|天问一号火星探测器是如何实现“太空自拍”的?

2022年元旦佳节 ， 天问一号火星探测器从距离地球近4亿公里外的火星轨道送上祝福 ， 传回了一组精美图像 ， 其中就包括一张以火星为背景的壮观自拍 。 很多人看了这张照片可能会心生疑惑：茫茫太空 ， 谁给环绕器与火星拍的照？事实上 ， 这已经不是天问一号第一次太空自拍了 。
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天问一号环绕器与火星合影
早在2020年国庆期间 ， 天问一号在奔往火星的途中 ， 就完成了首次太空“自拍” ， 环绕器上的五星红旗光彩夺目 ， 熠熠生辉 。
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2020年国庆天问一号首次太空“自拍”
成功登陆火星后 ， 在火星表面 ， 着陆器、祝融号火星车还曾经完成了一次自拍合影 。
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着巡合影
据悉 ， 两次太空“自拍”都是由航天科技集团八院研制的分离测量传感器在地面控制下实施的分离监测任务 。
分离测量传感器脱离环绕器后 ， 在慢慢远离的过程中 ， 利用自身两侧安装的两个广角镜头 ， 每秒拍摄一张图像 ， 然后通过Wi-Fi传输的方式 ， 将图像传回天问一号探测器 ， 最终将北极冰盖、环绕器局部特写、环绕器与火星合影的画面呈现在我们眼前 。
这两次“自拍”都是一次性的 ， 但可不只是秀自拍这么简单 ， 主要是为了做好火星探测器在轨工作状态的可视化监测 。
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环绕器局部特写
在太空中“自拍”如果使用自拍杆 ， 需要长达15米 ， 显然是不现实的 ， 不仅资源消耗大 ， 还存在一定安全隐患 。
为此 ， 八院火星环绕器工程测量分系统团队提出了“分离式监测方案” ， 设计了一套由多个分离测量传感器组成的监测系统 ， 通过将它们抛离的方式 ， 完成探测器深空“自拍” 。
分离测量传感器是按照监视相机小卫星化理念设计的产品 ， 需要在1kg的总质量内实现锁定解锁、分离释放 ， 分离后自供电、自动拍照、Wi-Fi通讯等功能 ， 研制难度相当大 。
设计之初 ， 单机研制团队就根据任务特点 ， 制定了“锁得牢、分得开、供得上、拍得好、传得回”的目标 。
在运载火箭级间分离、卫星释出等环节均使用火工品以实现“锁得牢、分得开”这一要求 ， 但在空间光电产品中这却是第一次 。 团队采用了火工品拔销器将分离测量传感器与整器固连 ， 随后通过分离开关实现在轨分离动作 。

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