觀眾在北京中國科技館排隊體驗天宮二號模擬艙 （圖片來源：新華社）

9月17日至23日，2016年全國科普日活動在全國集中開展，圖為觀眾在北京中國科技館排隊體驗天宮二號模擬艙。北京主場活動共設5個板塊、400余項重點內容。 新華社發

等待與神舟十一號在太空相會的天宮二號，為了這次任務可是做足了準備，高端設備樣樣俱全，尖端“相機”就是其中之一。有了它，天宮二號可謂擁有了“火眼金睛”的本領，能夠實現跟隨太空實驗室的飛行角度變化從多個方位對地成像，不但能夠穿云透霧，夜間探視，還能在零下200°C的環境下工作。

特殊功力：

1600個“視覺”單元穿云透

從“神舟”到“天宮”，在載人航天的歷次巡天任務中，都少不了在浩瀚的宇宙中從各個方位“感知”地球，為我們生活的地球拍照。中國科學院空間應用工程與技術中心的科技人員在本次飛行任務中為天宮二號太空實驗室定制了一臺高性能航天“數碼相機”，它的學名是“寬波段成像光譜儀”。

相機被安裝在太空實驗室對地觀測面的“肚子”上。

打開相機的外部“黑匣子”，可以看到它的內部有8臺分4層結構精心設計的小相機。其中3臺是可見光近紅外波段相機，2臺是短波紅外波段相機，2臺熱紅外波段相機，還有最后一層是可見光波段偏振相機。這些相機通過視場拼接組合在一起，“看”得更寬，更能同時獲取同一目標的圖像、光譜和偏振信息。

再往里看，相機還有三樣自主研制的核心“利器”：一是采用自主研發的新型長線列短波紅外探測器，精心集成了1600個“視覺”單元，保證相機目標看得更清晰，使相機擁有穿云透霧的“功力”；二是具有800個高靈敏度“視覺”單元的熱紅外探測器，它可以使相機具有夜視功能，能夠探測到1/40°C的溫度變化；三是配備一臺高性能、高可靠性的靈巧型機械制冷機，用來滿足熱紅外探測器需要的低溫要求，保障其穩定工作在低至零下200°C的環境。

兩大任務

估計浮游生物量指導漁民出海

上天以后，相機就要馬不停蹄地開展太空工作。它的主要任務有兩個，一個是看海，一個是看大氣。

看海洋，主要是觀測海洋水色和水溫。可見光近紅外譜段的成像具有“圖譜合一”的特點，也就是相機既能獲得影像信息，也能同時獲得物體的光譜特征信息。

這些“定量化”的圖譜信息可用在海洋葉綠素、懸濁物含量、海洋海岸水色等遙感應用中。不僅可以幫助海洋專家準確監測到發生在任何海域的赤潮現象，還可以估計出這片海域的浮游生物量和初級生產力，從而指導漁民出海作業等等。

它還可以探測水溫、海冰和洋流信息，且具備很高的水溫變化探測靈敏度，大約是1攝氏度的40分之一，比我國現有的海洋遙感器的探測靈敏度提高了好多倍。

獲取到霧霾位置信息及嚴重程度

“相機”看大氣則可以優化氣象預報。相機可以獲取被探測對象的偏振信息。何謂偏振？光是一種橫波，它有偏振方向，如果放一個偏振片在偏振光前面，和偏振方向平行，透過光最強。而如果和偏振方向垂直，透過光最小，幾乎為零。

生活中，應用到光偏振特性的場合很多，如汽車上使用偏振片降低在夜晚行車時迎面駛來車輛發射出的刺眼燈光等。由于光的偏振特性對大氣粒子特性（形狀、大小和組成）具有獨特敏感性，這個優勢可以幫助研究人員對大氣氣溶膠和云粒子的尺寸大小、形狀、光學厚度等微觀特性和云的關鍵性能參數開展定量化研究，對氣象預報、氣候預測有很重要價值。市民們都關心，它能看到霧霾嗎？回答是肯定的。它可以獲取到霧霾的位置信息以及嚴重程度。（記者 韓娜）

尖端相機“火眼金睛”探地球

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