地月合影是怎样拍成的

    10月28日，探月工程三期飞行试验器成功来到月球近旁转向段，这是我国月球探测器首次“到访”这个轨道。既然到此一游，怎能不拍照留念？当日，该飞行试验器拍摄的一组角度独特、构图别致的地月合影，给国人带来了惊喜。中国航天科技集团五院的专家们向科技日报揭开了地月合影的由来。

    图为探月工程三期飞行试验器获取了清晰的地月合影图像。

    在五院总体部参数测量分系统主任设计师顾征看来，地月合影的特殊性在于它的展示意义。“地月合影能够使航天任务更接地气，人们看到地球和月球关系那么好，月球一直围着地球转是件很有趣的事，能够有机会合个影，当然要做了。”他说，五院人希望能够通过这个小小的举动，激发国人对深空探测的热情和兴趣，让人们离“航天”更近一些。

    然而，拍摄地月合影绝非易事。地和月之间相隔38万公里，大小也相差悬殊。过去国际航天器所拍摄的地月合影往往如同“西瓜与葡萄”，还经常漏掉地球或者月球多半个身子。怎样才能拍出最完整、美观的地月合影？五院飞行试验器总指挥、总师杨孟飞介绍，要想拍出好的地月合影，必须充分考虑到多个夹角关系。包括太阳、地球和探测器的夹角，太阳、月球和探测器的夹角。相机的视场角与太阳、地球也要有相应的匹配。

    该院总体部副总师彭兢说，为了找到最美拍摄角度，拍出地球、月球比例般配的合影，飞行试验器要先飞到月球，再往远离地球、月球的方向飞出1万多公里，并避开太阳光直射，最后选择合适角度按下快门。

    为了拍出大片，五院科技人员下了不少工夫。顾征说，早在2012年，科技人员就开始对历史上地月合影的相关资料进行搜索整理，并根据此次任务的飞行路线反复计算，选定了最佳拍照角度和拍照时间。“构图的选择上升到美学的角度，如何在现有匹配关系之下，达到一种美观的构图效果，确实花了一些心思。”顾征说，“我们像导演一样策划了整个过程。”

    除了精巧的构图，本次合影的出炉也离不开飞行试验器所携的拍照设备：一台略大于火柴盒的微型CMOS相机、一台巴掌大小的CMOS相机，以及一台足球大小的双分辨相机。虽然三台相机加起来，重量还不及摄影师手中的一台单反，可它们都是集光、机、电、热等多项先进技术于一身的“神器”，具有长寿命、高可靠、自动拍摄、实时图像压缩的特点和功能，能应付恶劣温度环境和太空辐射，能承受发射时的强烈冲击和振动。

    这三台相机均由五院508所抓总研制。该所CMOS相机主任设计师胡永富说，为了确保飞行试验器不会错过美景，科技人员准备了两套拍摄方案。一是在测算地月光亮程度的基础上，取二者所需曝光度的中间值进行拍摄。二是相机分别对地球和月球进行成像，再进行后期组合，最终得到一张清晰的地月合影。双管齐下，更能确保地月合影完美呈现。