解密火星星表物质的神秘侦探火星多光谱相机

中科院之声

“天问一号”上的神秘侦探

2021年5月15日7时18分,我国第一个前往火星的星际游子——我国第一颗火星探测卫星“天问一号”的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

“天问一号”由在轨环绕器和着陆巡视器两大部分组成。在轨环绕器在近火点高度400公里,远火点高度180000公里处长期环绕火星转动,主要监测火星表面状态,采集信息数据,用于研究火星磁场、大气、重力场、水、浅层土壤、地质地貌;同时,起到信号中继作用。着陆巡视器利用其搭载的巡视器(即可以移动的火星车“祝融”)对火星星表进行科学探测,“祝融”携带了六台科学仪器:多光谱相机、次表层雷达、成分探测仪、磁场探测器、气象测量仪、地形相机。

“天问一号”探测器示意图

来自中国科学院西安光学精密机械研究所的神秘侦探——火星多光谱相机,相较于“探月工程”的全景相机,其在实现对火星表面360°成像的基础上,还具备识别火星上常见的各类铁矿、盐类矿物、粘土矿物的功能。主要开展包含火星形貌与地质构造特征及其变化、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成三项任务在内的火星表面物质类型分布研究,在其他科学仪器的协同作用下,揭开火星地表的神秘面纱。

多光谱相机实物图

神秘侦探穿着一身金黄外衣,大小差不多是普通鞋盒的一半,安装在巡视器的桅杆上,距离火星表面1.8米左右。

为了探测未知的火星环境,多光谱相机自诞生之日起,便炼就了火眼金睛的本领,即使在4亿公里外无人照料的茫茫火星上,也可以看清距离自己1.5米到无穷远范围内的外星环境,辨别火星星表同一位置在多个不同光谱通道下的环境信息,揭开火星的面纱。

神秘侦探如何揭开火星面纱?

火星多光谱相机如何揭开火星星表的神秘面纱呢?我们首先需要知道物质的三个“特性”。

物质相对于光而言有三个特性,即反射、透过、吸收,通常利用相应的反射谱、透射谱或吸收谱来表征物质的相应特性。当一束光入射到某种物质上时,存在“反射光+透过光+吸收光=入射光”的关系。不同的物质对于同一谱段入射的光,这三个特性是不同的,有的吸收强,有的反射强,还有的透射强。相同的物质在不同的入射光谱中,这三个特性也是不同的。玻璃之所以透明,是因为其透过性强;我们之所以在镜子中可以看到自己,是因为其反射性强;黑板之所以是黑色的,是因为其吸收性强。

物质的反射、透射、吸收示意图

因为物质具有不同的特性,当阳光照在它们上面的时候,反射到我们眼睛的光波谱段及其强弱会各不相同,世界便呈现出了五颜六色。如果把人的眼睛换成相关的光谱测量设备(如光谱辐射度计),便可以获得不同物质特有的反射谱了。

火星星表环境中的岩石、土壤等矿物质,如各类铁矿、盐类矿物、粘土矿物等,也具有这三个特性。通过对地球众多岩石、土壤等矿物质的反射光谱进行分析,总结出不同物质在不同光谱通道下的反射谱信息,建立相应的岩石、土壤等物质的反射谱数据信息库。将火星多光谱相机获取的各通道下的图像数据信息与已有的数据库进行分析比对,从而鉴别火星星表的成分类型,确定火星表面物质类型分布。

为了对抗复杂多变的火星环境,揭开神秘莫测的火星面纱,探究纷繁复杂的星表属性,火星多光谱相机是如何炼就火眼金睛的呢?

神秘侦探如何炼成火眼金睛?

通常的相机主要由光学系统、探测器(CCD/CMOS)、电子学系统、封装结构四大部分组成,和人的眼睛一样,它可以看见世间万物。不同之处在于,它的探测器和人眼的感光细胞,对光的感知能力不同,即光谱响应曲线不同。多光谱相机除具有与二者不同的响应曲线外,还具有其他特殊的功能。

相机结构示意图

为了锻造出一双火眼金睛,科研人员为我们的神秘侦探特意设计了多光谱成像功能、自动调焦功能、星上定标功能三大技术。

多光谱相机成像示意图

多光谱成像功能用来获得火星表面可见光、近红外波段的多光谱图像。多光谱相机设置了8个窄带滤光片和1个对太阳成像的全色滤光片组成的滤光元件机构。进入相机的复色光在透过不同的滤光窗口时,会转变成相应光谱的光,实现460~1050nm 范围内的8个光谱通道、1个太阳全色谱段通道的多个光谱通道的共焦面成像。

调焦即改变系统焦点前后的位置,使系统各种模式下的焦点都在焦平面位置。多光谱相机上设置了6个调焦补偿镜组成的自动调焦机构,可以对不同成像距离下的目标进行自动调焦,也可以通过地球指控中心送达的调节指令进行调焦。调焦功能通过调焦机构进行成像距离调整,使得同一台相机既能对近距离定标板清晰成像,又能对远距离火星表面矿物进行高分辨率拍摄,实现1.5m到无穷远范围内清晰成像。

多光谱相机正样在轨定标板实物图

定标是指为了消除或减小仪器误差,获得精确的结果,而对有关参数进行精准定量测量的过程。多光谱相机配备有在轨定标板,在轨定标板由红、绿、蓝、黄矿物色卡,黑白灰标准板,抛光铝板以及投影日晷构成。多光谱相机通过对放置在“祝融”上的定标板进行拍照,获取在轨定标板相应图像数据,实现在轨星上定标,以帮助多光谱相机准确判断火星表面的矿物成分,获取更加准确的科学观测数据。

此外,为了避免火星上杂散光、空气中悬浮颗粒、昼夜亮度变化、背景环境等因素对相机的影响,研究人员专门设计了自动/遥控调节曝光、消减杂散光措施、抗灰尘干扰等功能,以便获取巡视区高分辨率多光谱图像。

在“天问一号”对火星开展的后续探测中,多光谱相机将伴随着“祝融”的脚步,通过获取火星地表的多光谱图像,在提供火星表面详细的地质背景、物质组成以及表面纹理(surfacetexture)特征等信息,完成火星表面物质类型分布研究的同时,为“祝融”探测路线的规划及其它科学载荷的探测目标最优化选取(如LIBS)提供指导。通过对多光谱相机及其他科学载荷获取数据的综合分析,有利于人类更加深入的了解火星表面的地质演化历史,进一步揭开火星的神秘面纱。

从2020年12月3日“嫦娥五号”上升器实现我国首次地外天体起飞,到2020年12月17日“嫦娥五号”返回器成功降落在四子王旗,完成中国探月工程“绕落回”三步走计划;从2021年2月10日“天问一号”探测器顺利进入环火轨道,开展科学探测,到2021年5月15日“天问一号”着陆巡视器实现我国首次地外行星着陆,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。数年光阴,筚路蓝缕,艰苦奋斗,承载着华夏英雄儿女星月兼程的不屈斗志;半载时光,往返月球,逐鹿“荧惑”,满载着我国深空探测的累累硕果!

我们有理由相信,在未来,就像人类登上月球一样,人类也会登上火星;就像人类建设地球一样,人类也会建设火星。正如卡尔·萨根所说:“如果火星会被地球化,那么完成这一壮举的也是人类,火星将成为他们永久居住的另一颗行星。火星人就是我们自己。”

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时代飞速发展中,武汉挺起长江经济带的脊梁,成为中部崛起的战略支点。GDP全速拉升、人才不断涌入、产业不断优化,英雄之城——武汉绽放着强大的磁场,吸引着世界500强、全国性金融机构、国际一线品牌等入驻。
  光谷,是武汉驱动未来发展的“引擎”,它是政策的风向标,是未来的价值高地,亦是万众追捧的红利板块。随着光谷楼市持续火热,在区域土地资源稀缺的背景下,房企通过股权并购、资产并购、合作开发等模式,频频加码,为光谷发展贡献力量!
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房地产竞争激烈
收并购成企业发展新方向
  作为中部六省唯一的特大城市,武汉每一次土拍,每一次收并购都引起广泛的关注,众多实力品牌房企在这里抢先进驻,由于招拍挂市场竞争激烈,二级市场收并购地产项目已经成为房企的共识。
  自2015年开始,房地产收并购成为企业快速扩张的手段,许多企业把握行业收并购的机遇,参与其中。如世茂收购福晟、中海地产收购中信地产、融创收购万达文旅项目等等。
  2019年,并购是房地产领域的高频词之一,据统计,2019年上市房企并购动态共有787条,平均每天2条,意味着收并购每天都在发生着,房企进行土地资源的拓展,分分秒秒。
2017-2020年各季度房企收并购金额及宗数(数据来源:WIND及中指研究院综合整理)
  2020年,共有149家房企参与收并购,其中百强TOP30房企收并购金额占比为23.1%,收并购宗数占比20.6%。房地产企业并购重组如火如荼,进一步说明行业竞争格局的变化。
  2021年,行业收并购热度仍高居不下,远洋资本与红星地产的战略合作、融创与彰泰地产签订战略合作协议等,均受到行业热议。
部分企业2020年收并购动态(数据来源:WIND及中指研究院综合整理)
  在土地招拍挂中,由母公司完成拿地的过程,后续出售股权、合作开发等,将地块交由项目公司开发的例子屡见不鲜。对于购房者来说,引入实力强大的企业合作开发,是项目产品力的一次全面提升。
光谷蕴含广袤发展潜力
  在土地资源稀缺的武汉热点片区光谷,收并购、合作开发也屡见不鲜,例如左岭的世茂十里星河由国企高科集团与世茂集团合作开发,新城携手湖北长投打造新城璞樾门第等。
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时代迭进
光谷人居品质升级
  如今的光谷迎来了新的开发热潮,各路开发商群雄决战,凭借自己的实力赢得一席之地。2016年,武汉恺德集团收购顺民地产,迅速发展壮大构建了现代化的管理体系,依托地产进行朝阳行业升级,目前已成为一家拥有多元业态的大型集团。
  抓住光谷发展的契机,武汉恺德控股集团成为近年来成长最快的企业之一,通过在住宅、写字楼、酒店、公寓等业态上发力,恺德集团现已成为集“地产开发、IDC大数据、生物科技、金融、康养、教育”六大产业板块于一体、具有强大竞争力和影响力的综合企业集团。
恺德集团获得多项殊荣
  在“多元布局、全维深耕”的战略方向下,恺德控股集团先后与绿城、万达、卓朗、万科、红星美凯龙等多家知名企业达成战略合作,集团及其开发项目连续获得2020年武汉市本土房地产10强企业、2020年度品质楼盘、2021年最具期待及区域标杆奖项等多项荣誉。
  时代几经迭进,城市迈步发展,人居需求亦在生长。恺德集团作为这座城市日新月异的见证者和践行者,始终以赤子之心,与城市共融共建。2021年恺德控股集团开发的恺德光谷熙园、恺德南湖熹园、恺德光谷瑜园等项目也在陆续面市,特别是位于光谷黄金中轴的恺德光谷熙园,一经推出便是关注度居高不下的网红楼盘。
  恺德光谷熙园项目地块由武汉顺民地产摘得,恺德集团通过股权收购获得该地的土地使用权。后续项目落地及开盘销售、服务等均由恺德控股集团专业团队操盘完成。
  恺德控股团队拥有成熟完备的管理体系,团队90%以上人员均是来自全国TOP20的大型房企,在操盘和项目运营方面有着丰富经验,后期能更好的服务广大业主,营造美好生活。
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光谷中心城新标杆
用品质致敬时代
  日新月异、潜力无限的光谷,早已是武汉最耀眼的明珠。正处光谷中心城高新二路与大吕路交汇处恺德光谷熙园,可谓承接光谷主干脉络,延伸黄金发展主轴,升值潜力巨大。
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  商业方面,有龙湖光谷天街、中粮大悦城购物中心、瑞安光谷创新天地等大型商业配套,总体量超过100万方,远超光谷步行街以及武汉新兴商业引擎。
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  教育方面,恺德光谷熙园自带优质幼儿园,项目一路之隔规划建设光谷第十八小学,周边的光谷六初预计2022年投入使用。除此之外,光谷中心城幼儿园、武汉光谷(国际)外国语学校、光谷三十七小、光谷二十二小等多所学校散布于光谷中心城内,为教育提供坚实保障。
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  在户型设计上,恺德光谷熙园打造建面约101-129㎡绿色生态高层,满足当下大光谷区域人群对品质空间生活的需求,从甜蜜的二人世界,到婚后的三口之家,再到幸福的三代同堂,都能在此得到妥帖安放。
  据悉,恺德光谷熙园建面约101-129㎡绿色生态高层火爆热销中,VIP LINE:027-666 6687。如果对项目有兴趣,可扫描下方二维码详询。

中国新能源汽车行业,呈现出群雄逐鹿的局面。

从传统电动车企业比亚迪、北汽新能源,到成功突围的造车新势力蔚来、小鹏、理想;从以合资为主的传统汽车厂商,到首个海外独资车企特斯拉;从跨界造车的恒大、宝能,到百度、华为、小米等科技巨头的集体入局……

300多家造车企业涌入,智能汽车赛道空前拥挤。

这个场面,堪称新能源汽车的春秋战国时代。

在中国历史里,春秋时期是诸侯争霸时代,你我唱罢我登场,市场空间无限广阔,几乎所有企业都有入场机会,但这个窗口期稍瞬即逝。

一旦到了战国时期,秦灭六国,一统天下,大量车企不得不退出市场,成为优胜劣汰的牺牲品,最终只会剩下为数不多的龙头企业。#投资##价值投资日志[超话]#


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