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主题:天问要问天 -- 心有戚戚

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家园 【原创】祝融日晷

祝融的尾部装了一个像日晷一样的装置,其实就是多光谱相机的定标板。上面的像火柴的突出物体是阴影杆,类似于日晷上的针,用来确定阳光入射角度。祝融降落的位置在北纬25.1度,而火星自转轴倾斜角度是25.19度。同样巧的是,现在2021年5月中下旬也是火星上的春末,这样太阳在祝融所在地正午的入射角在15度左右。照片上阴影的长度约杆身长度的四分之一左右,可知照片拍摄的时间差不多就是正午,而祝融在着陆器平台上的朝向是面北背南。围绕定标板阴影杆的是灰度环,四周还放置四个彩色块。 阴影柱由铝制成,并涂有超低反射率的黑色涂料。灰度环由反射率较高的烧结氧化铝和反射率较低的釉面哑光硅酸铝组成。彩色块由釉面哑光硅酸铝制成,顺时针方向有红色,绿色,蓝色和黄色。

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祝融桅杆顶部中间的多光谱相机对火星岩石成像时检测到的反射光谱与光源和反射率相关。太阳光谱和火星到太阳的距离是已知的,但是经过含尘大气不同角度的“过滤”,火星表面光线照度每时每刻都在变化。定标板能为多光谱相机所摄照片确定当时的照明条件。在对岩石照相时,祝融可以原地旋转、让尾部对准目标。这样,多光谱相机至少在一张照片中会将岩石区域和定标板一起摄入。这较短的时段里,光线条件相差很小,同组照片都可以用定标板上的标准校色。

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祝融的多光谱相机覆盖的光谱包括可见光到近红外的9个波段。它在可见光波段获取标准的红-绿-蓝的彩色图像,再通过其它8种近红外滤光片,对每个像素进行标注。祝融将多光谱照片回传后,地面科研人员通过相同的滤镜将这些图像与当时定标板的图像一起显示。由于定标板上彩色块和灰度环的反射率已知,他们可以计算出火星岩石不同光谱下的反射率。这种精确的图像信息能够分辨出不同的矿物和岩石类型、以识别感兴趣的目标让祝融用激光光谱仪等进行详查。

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