为什么“嫦娥”能知道陨石坑的大小

2007年10月24日，“嫦娥一号”发射成功，实现了中华民族千年的“飞天探月梦想”。时隔3年之后的2010年10月1日，“嫦娥一号”的妹妹——“嫦娥二号”也奔月成功，这是中国探月的又一重大突破。在“嫦娥”传回的影像里，可清晰地看到月亮表面的陨石坑，大大小小、深深浅浅，一目了然。根据“嫦娥二号”的数据，中国科学家对外公布了目前最为详尽的月球表面的三维立体影像图。

为了让“嫦娥”把月球看得更清晰、具体，为后续飞行器寻找合适的着陆地点，科学家特意让“嫦娥”们带了两种特殊的“望远镜”：一台是能从三个不同角度对月球拍照的“立体照相机”，另一台是能向月球表面发射激光束并接收反射光束的“激光高度计”。

立体照相机可以从前下、正下、后下三个方向同时看到月球表面大大小小的陨石坑。“嫦娥一号”带的是分辨率为120米的立体照相机，距离月球200千米，而“嫦娥二号”的分辨率为7米，距离月球100千米，所以它能把月亮看得更清楚，对陨石坑大小的判断也更准确。

从字面上就可以知道，激光高度计跟高度有关。这是近几年快速发展起来的另一种特殊照相机，属于遥感仪器的一种，只是采用的电磁波属于激光。立体照相机是被动地看景物，本身不发射电磁波，只接收目标物体发射或反射的电磁波，激光高度计则是主动地看，即主动发射电磁波，并接收电磁波。根据激光“一去一回”所花的时间和激光传播的速度，“嫦娥”就可以知道自己距离月球上的陨石坑有多高了。这个原理跟“回声测距”基本一致，只是月球表面没有空气，声音无法传播，也就接收不到回声，激光则可以不受环境的限制，且激光聚光性能好，测量精度更高。测出了距离陨石坑底部的高度，再减去“嫦娥”本身的轨道高度，就可以知道陨石坑的深度了。

“嫦娥”带了这两款高档的“望远镜”，一方面可以看清楚陨石坑，另一方面也可以知道陨石坑的深浅。两者结合，就可以快速地描绘出月球表面的三维立体图了。

依靠“嫦娥”两姐妹和它们身上特殊的“望远镜”，科学家可以绘出逼真的“数字月球”，将月球“搬到”地球上、“搬到”电脑里。这样，我们虽然与月球相隔万里，却依旧可以获得它的很多信息，包括它的真实面貌、环形山、陨石坑的大小等，为未来更深入地探测月球甚至“登月”做好充分准备。（李国元　李国建）

“嫦娥”传回的月球陨石坑图像

【实验场】用相机测大树的直径

不接触大树就可以测出它的树干直径吗？当然啦，只需要一架普通相机、一把普通的尺和一块纸板。用尺量出纸板的大小；将纸板放在树的旁边，对着纸板和树干垂直拍照；计算纸板的实际宽度和其在照片上的宽度的比例关系；再根据树干在照片上的宽度，就可算出树干的实际直径了。同样的方法，还可以估算出树的高度。

当然，这只是粗略的估算，如果要计算得比较精确，就需要立体成像的方式，对相机的性能要求也比较高。

【微问题】应用了遥感影像技术的街景地图和传统的平面地图相比，有哪些优点？

【关键词】遥感　电磁波谱　卫星　探月工程

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