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“嫦娥”照片可能错了


“嫦娥一号”发回的第一幅月面图高调公布,但是,一位天文爱好者却在图片上发现了一个可能的重大瑕疵,并在网上发布了强有力的证据,这些证据得到了美国专家的肯定
特约撰稿 
黄永明
在“正龙拍虎”被当作一个新成语流传于网络的时候,我国首颗探月卫星“嫦娥一号”发回的第一幅月球照片也被一些网民当作了怀疑对象。然而,当这张照片被证明为真时,事情却开始向着一个令人始料未及的方向发展。
据新华网报道,中国探月工程首席科学家欧阳自远12月2日做客上海“文汇讲堂”时,针对一些网民关于“嫦娥首幅月球图像抄袭美国”的传言作出澄清:“嫦娥传回的图像确实是真实的,是经过非常复杂的拍摄、传输、接收、处理过程后得到的,并且与美国所拍的图像有细微差别。!www.163164.com
欧阳院士的主要证据是,“嫦娥一号”所拍图像上某个地方有两个小坑,但是在美国所拍的图像上,同样的地方只有一个小坑。
然而同一天,在中科院上海天文台和上海天文学会主办的一个网上论坛,一名天文爱好者自称发现了一个令人惊讶的事实:“嫦娥一号”图像上所谓两个小坑其实是同一个坑出现了两次,原因在于“第一幅月面图”存在错误!www.164.com
“如果确实是错误的话,即使我不发现,终究也难逃网民法眼。”这位署名“美的眼睛”的网民写道。
月面图的来历
要理解事情的来龙去脉,还要从“第一张月面图”的来历讲起。
据国家天文台月球与深空探测科学应用中心发表的材料,“嫦娥一号”获得的第一轨图像是从北京时间11月20日16时49分开始的。
“嫦娥一号”拍照的方式与人们日常的照相有很大不同。所谓“一轨图像”,指的是卫星上的CCD立体相机采用阵线推扫的成像方式,获取前视、正视和后视三条连续的二维图像。换句话说,目标区域被从正上方和两个侧面分别拍摄,这样便可以制作出立体图像。卫星拍摄的每一条图像看起来呈带状,对应月面上宽60公里、长600公里的范围。
首幅月面图是由19轨图像拼接而成的。“嫦娥一号”环绕月球飞行一周能拍摄一轨图像,而它飞行一周需要127分钟。这样,19轨图像完全拍摄完毕需要将近两天时间。
嫦娥工程地面应用系统总设计师李春来12月2日在北京的一个公众报告会上介绍说,19轨图像于11月22日完成接收,23日即做好了拼接图,领导小组拿出方案,确定公布多大幅面的图,打印了30份报送中办和国办。
据国家天文台负责数据处理系统的副研究员刘建军介绍,月表平面图像的处理共经过了四个步骤。第一步是利用原始数据进行信道处理。“这就像打开包裹,把里面的货物和包装盒区分开来。”他说。第二步做定标处理。第三步做定位处理,即知道图像在月面上的位置。最后做图像增强处理,使照片更加美观。
确定公布的月面图对应于月球正面东部靠近南极的地区。11月26日,月面图正式“完美亮相”。从以上过程可以看出,这张照片并不像一些网民所说的那样,花了一个星期才制作出来;相反,它是在相当短的时间内完成的。
不存在的陨坑?
这张月面图发布后,即有网民将其与美国的月球照片进行对比,发现二者几乎完全一样,据此怀疑“嫦娥一号”的照片抄袭了美国的。但事实上,到美国阿波罗计划完成时,已经有97%的月面被测绘过,没有很好测绘的是极地区域。所以,不管“嫦娥一号”拍摄极地以外的哪片区域,根据坐标是一定能找到对应图片的。
作为对网民这种荒诞不经的怀疑的一个“反驳”,一位加拿大华侨在认真对比图像之后,指出“嫦娥一号”所拍图像的下方中部有两个小坑,但是在美国所拍的图像上,同样的地方只有一个小坑。


但天文爱好者“美的眼睛”却认为,“嫦娥一号”照片上的两个小坑实为图片拼接错误造成的瑕疵。他的结论是在将“嫦娥一号”图片和谷歌提供的“谷歌月球”(Google
Moon)上相应的图片进行比较后得到的。
“谷歌月球”的图片的基本来源是美国于上世纪90年代发射的“克莱门汀号”(Clementine)月球探测器拍摄的照片。美国地质调查局(USGS)在1990年代末对“克莱门汀号”的44000张照片进行了处理,这些处理后的图片后来首先出现在美国宇航局(NASA)的11张光盘中,后被广泛传播。再后来,USGS的“统一月球控制网”(The
Unified Lunar Control
Network)对图片进行了变形处理,形成今天“谷歌月球”的版本。
对比两方照片可以看出,“谷歌月球”只有一个陨坑的地方,“嫦娥一号”的照片中却出现了两个紧邻的陨坑。“美丽的眼睛”分析说:“根据地形特征,从左向右推算,再从右向左推算,结果发现走到中间错了位,嫦娥的两个坑对应的其实就是谷歌的一个坑。”从他给出的对比图片中可以看出,陨坑周围的多个小点(更小的陨坑)的相对位置在两幅图上明显不同。
“到底是嫦娥把一个坑错位成两个坑,还是美国人把两个坑错位成了一个坑,倒是都有可能。”“美的眼睛”一开始说。但很快,他就发现了更多证据:问题坑的南面有一个条索状物,在嫦娥图片中被一劈为二了,“表明更可能是嫦娥图像处理人员的失误,而不是NASA。!www.163164.com
还有,在12月2日国家天文台新展示的第一幅月面图像的飞行效果图(三维图片)中,同样的位置只存在一个陨坑。
最后,“美的眼睛”甚至在照片中画出了一条长达100多公里的“错位线”,并称错位的幅度达到约3.5公里。
有另一种分析也支持了“美的眼睛”的结论。天文爱好者做了一张对比图,上方是“嫦娥一号”图片,下方是“谷歌月球”的图片。通过连接问题坑周围的几个小坑,发现连接线和围起来的矩形在“嫦娥一号”的照片中被不正常地放大了,所以不光是出现了一个新的陨坑,而且出现了新的平地。
难道多出来的面积是月壳运动扩张所致?仔细观察会发现,“新坑”右上外缘的小坑明显出现在谷歌图坑的右上外缘,而且比较此图左右两边,都可以看出没有扩张的迹象。
与历史照片(美方制作)的不同之处一方面反驳了“嫦娥一号”照片抄袭的传言,但另一方面,它也很可能意味着这张历史性的图片(中方制作)存在令人遗憾的差错。
问题出在哪
据报道,欧阳自远院士在上海“文汇讲堂”是这样解释多出来的那个坑的:多出来的一个小坑,或许是美国图像的分辨率还不够高,或许是在2005年至2007年间月球遭受新的小天体撞击而形成的。
那是一个直径大约3公里的陨坑。而理论上的计算表明,一颗直径60米的小天体以17千米/秒的速度正面撞击月球,将能够产生一个直径3公里的陨坑。这种撞击事件发生的概率是720年一次。
另外,一个被国家天文台研究人员称为“言之有理”的说法是,假如这样一次撞击在过去几年中真的发生过,那么对于这样一个不算小的撞击,天文学界不可能毫无觉察。
参与探月工程的研究人员中有人认为,前述报道并没有准确表达欧阳自远的意思,“说这个坑是这两年撞的,这肯定不是欧阳院士的本意。!www.163164.com
现在,嫦娥工程地面应用系统总设计师李春来显然已经被网络上的各种质疑搞得不胜其烦。“我知道网络上有什么说法!网上的说法多了!”他在电话里说,不愿对业余天文爱好者的质疑做出解释。
“你所看到的就是一个衔接区,而且这个区域没有完美衔接,一个特征出现了两次。”美国“统一月球控制网”的大地测量学家布伦特·阿奇纳尔(Brent
Archinal)肯定地说,“(两个陨坑)其中一个来自一轨照片,而另一个来自另一轨照片中的重叠部分。”他所带领的团队在2005年发布的月球图片正是“谷歌月球”图片的来源。
阿奇纳尔说,尽管他不认识中文,但他看得出“美的眼睛”所划出的100多公里长的“错位线”是一个清晰的迹象。
另外,美国加州理工学院的一位物理学博士在网上指出,“嫦娥一号”图像中的某些陨坑显然被不正常地拉长了。
据李春来12月2日在公众报告会上的说法,“嫦娥一号”图像每一轨照片幅宽60公里,而轨间距要比60公里小,所以有十几公里的部分是重叠的,处理图片时需要把重叠部分去掉。
“地球遥感卫星拍摄地面影像时,也是一轨一轨拍摄,而且图片在拼接时出现错位是很常见的情况,因为卫星的姿态不可能始终完全一样。”出自中科院遥感应用研究所的一位博士说,“但后期校正后一般都能解决。!www.163164.com
“‘嫦娥一号’的19轨照片的数据量很大,在不赶进度、没有压力的情况下,一般至少需要一个星期的时间才能处理得比较完美。”他说,“但他们显然没能用那么久。”

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