“嫦娥”从38万公里之外传回的探测数据，忙坏了地面应用系统的科学家们——日夜奋战为“解码”

　　荣誉面前，他们头脑清醒：我们庆功还不到时候

　　今年42岁的探月工程地面应用系统总设计师、国家天文台台长助理李春来，堪称托起我国航天事业第三座里程碑的“少帅”之一。在12日举行的庆功会上，他作为四个发言代表之一，在人民大会堂向全国人民汇报。

　　但是，在接受采访时，他的回答却让人稍感意外：“现在我并不觉得轻松——对于我们地面应用系统来说，工作才刚刚开始。”

　　“为什么？探月工程不是已经圆满成功了吗？”

　　面对记者的疑问，他耐心地解释说：“就这次探月的工程目标来说，可以说是‘圆满成功’了：月球探测基本技术实现突破，第一个月球探测器的研制和发射已经告捷，科学探测也进行正常，并取得了初步成果。但就科学目标来说，不过是刚开了个头儿，今后的任务还非常艰巨、道路还很漫长。”

　　对于任何一个大的科学系统工程来说，科学目标既是源头，也是最终的“试金石”。经过近10年的比较、分析、研究、论证，以欧阳自远院士牵头的中国科学院系统专家课题组在2000年完成了《我国月球资源探测卫星科学目标》的研究报告，确定了我国首次探月工程的四大科学目标。

　　显然，目前公布的第一幅月面影像，以及月球背面影像，只是上述四大科学目标中第一个目标的一小步。对此，探月工程副总指挥、中国工程院院士姜景山有着同样清醒的认识。他谆谆告诫同仁：“现在我们开庆功会还不到时候，大家还要戒骄戒躁，埋头苦干，务求全胜。”

　　“嫦娥”围着月球转，科学家们围着“嫦娥”转，兴奋而又耐心地日夜守候

　　与蜚声中外的“鸟巢”、“水立方”相比，它们的邻居——国家天文台就“黯淡”了许多，过往的人们很难把它与“嫦娥”发回的月球影像联系起来。其实，目前发布的所有月面影像，都是在这里处理完成的。

　　国家天文台的作用不止于此。探月工程五大系统之——地面应用系统，其大本营就在这里，它肩负着“嫦娥一号”卫星探测数据的接收、处理、管理、应用与研究的重任，是体现既定科学目标及科学价值的研究与应用中心。

　　“自2004年1月国家天文台被确定为探月工程的地面应用系统牵头单位以来，大家就全力以赴备战。2004年我们干了361天，2005年干了355天。”探月工程地面应用系统指挥部指挥长、国家天文台党委书记兼副台长刘晓群告诉记者，“今年自‘嫦娥’发射那天起，大家就更紧张了，白天干了晚上干，每天的工作时间都在14个小时以上。”

　　听了他的介绍，记者心里一震：真没想到这里的人如此辛苦。

　　那么，“嫦娥”探测的数据是如何转化为科学成果的？

　　第一步是数据接收。据此项工作的负责人张洪波介绍，接收40万公里之外传回的探测数据，在我国还是第一次(此前最远的不超过8万公里)，其难度可想而知。为把“嫦娥”发回的数据接收好，国家天文台在全国一南一北新建了两个大口径的地面接收站：昆明接收站(口径为40米)和密云接收站(口径为50米)。这两个目前国内最大的接收站都是我国自行研制、安装的，第一次联合演练就获得成功。11月20日16时49分开始，它们就接到了“嫦娥”发回的无线电信号，通过信号处理，转变成计算机能够处理的数据，其中一路就地存储，一路传到国家天文台总部。

　　“令人欣慰的是，这两个地面接收站的工作状态极好，接受的数据‘完全、可靠’。”张洪波说。

　　“数据接收不易，处理、研究起来就更难！”地面应用系统副总设计师刘建忠深有感触地说，“从收到探测数据到拿出可以应用的科学数据产品，是一个非常复杂、艰苦的过程，可不是想象得那么简单。”

　　他以第一幅月面影像为例，向记者讲述了数据处理的大致过程——

　　第一步，对地面站传来的原始数据进行信道处理，提取CDD立体相机源包数据，然后通过排序、去重复、拼接，形成CDD立体相机某次过境的最优源包数据，对优化的源包数据进行解包；

　　第二步，对已解包的数据进行物理量转换和格式重整处理，形成前视、中视和后视三条阵线的数据；

　　第三步，利用正样相机定标数据，消除相机光、机、电等系统误差的影响，进行辐射定标处理后，得到二维图像。在此基础上，进行图像增强处理，包括去除噪声、滤波、对比度拉伸、亮度调整等，最终形成二维平面图像；

　　第四步，在二维平面图像的基础上，采用前视、中视、后视三个不同角度的二维平面图像，结合相机成像的几何、卫星轨道及姿态参数等辅助数据，经过摄影测量数据处理得到高程、三维影像等数据产品。

　　看着记者似懂非懂的样子，刘建忠笑了：“不那么简单吧？”

　　“这幅图像覆盖的月面宽约280公里，长约460公里，只是月球表面的一小部分，结果是我们的10多个人干了两天两夜才做好——可还有人怀疑我们是伪造的。”他苦笑着摇摇头。

　　完成四大科学任务，需要全国相关科学家数年合力攻关

　　“那我们什么时候能获得全月面的二维影像呢？”

　　刘建忠笑了：“已经有不下10个记者问我这个问题了。我的回答是：不好说。”

　　“为什么？因为我们是在进行未知的太空科学探索，不是在地球上修马路，想什么时候完成就什么时候完成。”他耐心地解释说，要想获得全月面的二维影像，前提是卫星要把月球全覆盖一遍，理论上是一个月，但实际上是不可能的：比如相机和其他科学仪器需要进行状态调整和技术指标试验，需要时间；卫星转到月球上空的某一位置时光照不足或过度，就会造成相机曝光不足或过度，传回的数据就不能用，就得等下一个月；为了保证卫星有足够的能源，太阳能帆板需要调整方向，相机工作状态受到影响；卫星遇到月食时太阳能帆板得不到充电，所有仪器都得暂停工作等等。此外，还需要进行轨道维持。数据全部传到地面上以后，处理得花一段时间，定位、拼接花的时间就更长些——月球不同于地球，没有那么多测绘控制点，影像定位、校准的工作量很大……

　　“所以，完成全月面的二维图像，最少也得半年时间。”刘建忠看着记者，认真地说，“我们是在做科学研究，而且这些研究资料是将来我们进行探月二期、三期工程的基础性资料，来不得半点马虎、差错。”

　　“获取全月面的影像只是四大科学目标中的一个，其它三个目标的任务就更艰巨、更漫长。其中微波探测在全世界都是第一次，更无经验可以借鉴，需要付出的时间和精力就更多。”刘建忠说，“‘嫦娥’探测到的数据光靠我们的力量难以完成，需要全国的有关科学家进行几年的合力攻关，才能拿出精确的科研成果。”