火星：拍得不错！
“天问一号”获取的首幅火星图像（距离火星约220万公里）（图片来源：国家航天局）火星全色图像（拍摄距离火星表面约330千米-350千米高度，分辨率约0.7米）（图片来源：国家航天局）这些照片是用什么相机拍的呢？答案是：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（简称“中科院长春光机所”）研制的“天问一号”高分辨率相机！
“天问一号”高分辨率相机能在距离目标265km处实现0.5m分辨率的光学成像，就如同站在长春市中心观看沈阳市中心的一台轿车，甚至可以分辨出是三厢车还是两厢车，绝对称得上是“明察秋毫”，这首先要得益于先进的光学系统。光学系统是相机的核心部分，它将远处的景物成像在感光元件上(如胶片、CCD探测器)，实现照相功能。像元分辨率是我们最关注的相机指标，表示照片上的1个像元（素）对应远处被拍摄景物的尺寸。
“天问一号”高分辨率相机的光学系统采用了不具有孔径遮拦的长焦距离轴三反射镜光学系统，设计焦距4640mm，由三个具有光焦度的反射镜和一个不具有光焦度的平面反射镜组成。光学系统焦距长，镜头尺寸也随之增长。为了压缩体积尺寸，适应深空探测任务中相机重量资源极为有限的条件，高分辨率相机光学系统中的三个非球面反射镜采用了高陡度大偏离量的高次非球面。
项目团队克服了光学系统设计、加工与检测等重重困难，最终使光学系统主反射镜与次反射镜之间的距离不到750mm，这对于焦距为4640mm，视场角为2°的离轴反射式光学系统，体积尺寸表现极为优秀。
高分辨率相机充分利用2°×0.7°的光学视场，在一个像面上巧妙地设置了两种类型的成像探测器：多光谱TDI-CCD探测器和全色面阵CMOS探测器。
3片多光谱TDI-CCD探测器呈“品”字形布局在像面，2片全色面阵CMOS探测器分布在像面两端。TDI-CCD探测器是一种线阵成像的探测器，成像时通过景物与探测器的相对运动而不断输出图像。这种成像方式叫做“推扫成像”，英文名为“push-broom”，其工作原理就像拖布沿着一个方向拖地，所拖过的区域是完成的成像区域，拖布的宽度就是成像的幅宽。
长春光机所于2016年4月正式启动火星探测高分辨率相机研制任务，空间光学研究三部承担了该项目的研制任务。项目团队由30多人组成，平均年龄在35岁左右，一些优秀的研究生也参与其中。在四年多的研制工作中，团队科研人员大力协同，攻坚克难，发扬“四个特别”与“两弹一星”精神，保证了项目的顺利完成。
深空探测任务前景广阔，充满着无限希望与可能。项目团队将不忘初心，牢记使命，力争为我国深空探测任务研制更加先进的航天光学仪器装备，促进深空探测任务获得丰硕的科学成果。（本文图片除标明来源者之外，均由作者提供）