2019年12月27日20：45分，長(zhǎng)征5號(hào)（也稱“胖五”）在海南文昌發(fā)射升空。這是中國(guó)航天史上最受關(guān)注的重要發(fā)射之一，是我國(guó)運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展中的一個(gè)重要里程碑。
據(jù)了解，長(zhǎng)征五號(hào)直徑達(dá)5米，是我國(guó)目前運(yùn)載能力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭，它在地球同步轉(zhuǎn)移軌道和近地軌道運(yùn)載能力分別達(dá)到14噸、25噸，是我國(guó)未來(lái)空間站、嫦娥五號(hào)、火星探測(cè)等工程實(shí)施必需采用的火箭系列。
長(zhǎng)征5號(hào)此次發(fā)射，將實(shí)踐20號(hào)衛(wèi)星送上地球同步軌道。實(shí)踐20號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)新一代大型通訊衛(wèi)星（東方紅五號(hào)平臺(tái)），將試驗(yàn)新型結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)翼、通信天線和機(jī)械臂等創(chuàng)新技術(shù)。
為了能夠觀察和監(jiān)測(cè)這些設(shè)備，該衛(wèi)星上裝載了由浙大徐之海團(tuán)隊(duì)研制的四臺(tái)光學(xué)相機(jī)。
徐之海團(tuán)隊(duì)的相機(jī)安裝在衛(wèi)星的四個(gè)角上，將在太空中對(duì)東西南北四個(gè)方向的衛(wèi)星立面實(shí)施光學(xué)成像。
“相機(jī)可以監(jiān)測(cè)新型十字結(jié)構(gòu)太陽(yáng)翼和三層疊通信天線的展開(kāi)過(guò)程是否順利，以及觀測(cè)機(jī)械臂的操作過(guò)程?！毙熘Ｕf(shuō)，以前大多是通過(guò)遙測(cè)信號(hào)來(lái)判斷太陽(yáng)翼和通訊天線是否順利展開(kāi)，工作是否正常。搭載了光學(xué)監(jiān)視相機(jī)后，地面工程技術(shù)人員便可以更加直觀、便捷地觀察與監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上各運(yùn)動(dòng)部組件的工作狀態(tài)。
徐之海表示，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)航天創(chuàng)新技術(shù)在軌試驗(yàn)的可視化，進(jìn)而提升星載運(yùn)動(dòng)部組件的設(shè)計(jì)與制造水平，提高我國(guó)衛(wèi)星系統(tǒng)的技術(shù)能力都具有重要意義。
能夠勝任這個(gè)功能的相機(jī)和生活中的普通相機(jī)不一樣，它必須滿足在空間環(huán)境中成像的需求，每臺(tái)相機(jī)只有340克。
通訊衛(wèi)星平臺(tái)對(duì)于相機(jī)的可靠性要求很高，為了使其能夠在太空中正常工作，徐之海團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)和研制相機(jī)的過(guò)程中運(yùn)用了防輻射玻璃、鈦合金鏡筒、透氣性設(shè)計(jì)等技術(shù)手段，在成像電路中采用了抗輻照設(shè)計(jì)，在核心控制軟硬件中使用了三模冗余的技術(shù)，以防止太空中有可能發(fā)生的單粒子效應(yīng)。
太空中高速飛行著一定數(shù)量的高能粒子，大氣層保護(hù)著地球不受高能粒子的侵?jǐn)_，但在距地面36000公里的地球同步軌道上，高能粒子如果正好擊中了相機(jī)控制芯片，將存儲(chǔ)器中的二進(jìn)制碼由0變成了1或是由1變成了0，將導(dǎo)制相機(jī)因主控程序出錯(cuò)而失效。
另外，在太空環(huán)境中充斥著各種輻射，所以相機(jī)鏡片采用的是防輻射玻璃。它的鏡筒是由鈦合金制作的，鈦合金是一種高強(qiáng)度、高剛度的輕質(zhì)金屬材料，同時(shí)它具有和玻璃相似的熱膨脹率——這保證了在太空極端環(huán)境下的高清晰成像質(zhì)量。
除此之外，因?yàn)樵诘孛娼M裝的鏡頭內(nèi)部會(huì)有空氣，進(jìn)入到太空的真空環(huán)境中，鏡頭里面的空氣會(huì)和外部環(huán)境形成壓差造成變形，導(dǎo)致像質(zhì)下降，甚至破壞。為此，徐之海團(tuán)隊(duì)在鏡頭上專門(mén)設(shè)計(jì)了透氣孔，使鏡頭的內(nèi)外部環(huán)境達(dá)到平衡，保證可靠性。
事實(shí)上，這并不是徐之海團(tuán)隊(duì)的相機(jī)第一次進(jìn)太空了。
2019年1月3日，嫦娥四號(hào)月背著陸時(shí)，搭載了徐之海團(tuán)隊(duì)研制的降落相機(jī)光學(xué)鏡頭。在嫦娥四號(hào)降落過(guò)程中，降落相機(jī)的光學(xué)鏡頭是嫦娥四號(hào)觀看月球的“眼睛”。這只“小眼睛”幫助嫦娥四號(hào)判斷月球表面的地貌情況，避開(kāi)那些“危險(xiǎn)地帶”，選擇安全的著陸位置。它還拍攝了嫦娥四號(hào)降落月球的第一眼畫(huà)面。
