紅外成像光譜儀：為月球礦物研究服務

“嫦娥四號探測器著陸于月球背面的艾特肯盆地，在多臺科學有效載荷中，紅外成像光譜儀是一臺服務于月球礦物組成探測與研究的科學儀器，將獲取毫米級空間分辨率的月壤高光譜圖像及紅外光譜數據。” 說起有效載荷紅外成像光譜儀，中科院上海技術物理研究所紅外成像光譜儀副主任設計師徐睿如數家珍。

嫦娥四號紅外成像光譜儀是由中科院上海技術物理研究所研制的一臺能夠感知人眼無法察覺的紅外光譜的成像探測設備，被安裝在月球車正前方，就像一只敏銳的眼睛，仔細察看月面的礦物組成。

徐睿進一步解釋說，紅外成像光譜儀光譜范圍為0.45~ 2.40微米，光譜分辨率為2 ~12納米，具備在軌定標及防塵功能，能適應-20～55攝氏度工作以及-50～70攝氏度存儲的溫度環境，重量小于6公斤，是一臺高性能、輕小型、高集成的儀器。

紅外成像光譜儀采用新型分光技術射頻驅動聲光可調濾光技術，以及新型電機超聲電機，兩者均由嫦娥三號紅外成像光譜儀實現在軌應用。相對于嫦娥三號，在經歷了多年的技術積累后，通過內部軟件不斷迭代，當前單次獲取月表光譜信息的時間周期縮短了一半，探測效能與定量化水平均得到了提高，從而更好為從事月球化學演變研究的科學家服務。

“在巡視器與著陸器分離后，紅外成像光譜儀擇機工作。” 中科院上海技術物理研究所紅外成像光譜儀主任設計師李春來告訴《中國科學報》，依靠巡視器的移動能力，到達科學考察點時，紅外成像光譜儀對月球車前方0.7米的月表進行精細光譜信息獲取，為月面巡視區礦物組成分析提供科學探測數據。

據介紹，紅外成像光譜儀由可見近紅外的成像光譜儀、短波紅外光譜儀及定標防塵組件高度集成而成。其中，定標防塵組件對于紅外成像光譜儀就如同相機的鏡頭蓋，在光譜儀不工作時，它自動關閉，在對系統隔熱保溫的同時，保護光學系統不被月塵污染。需要月面探測時，定標防塵板全部打開，獲取月表的光譜圖譜科學數據；而定標模式則是將定標防塵板開啟至水平位置，以太陽作為定標源，監控儀器狀態。

事實上，上海技術物理研究所在嫦娥四號紅外成像光譜儀任務立項之初，基于嫦娥三號的設計與在軌數據成果，提出了保持接口與硬件設計沿用、軟件優化升級的產品研制技術路線，盡可能地利用近年來聲光調制光譜探測研究的技術積累，提升嫦娥四號產品的在軌探測能力。李春來帶領研制團隊，嚴謹落實每一步優化的技術狀態，將飛行件產品性能調整至。

徐睿表示，光譜儀的研制過程就好比生產了一把“尺子”，而定標則是為“尺子”刻上精確的刻度，這樣產品才能為科學家所用。