谭骁天：给月球拍张高清照到底有多难

4月24日，在中国首个航天日来临之际，几张高清无码大图占据了科技相关新闻的显要位置。这些略显晦暗的照片之所以能吸引这么多人的关注，是因为它们是迄今为止人类拍摄的清晰度最高的月面真彩色照片。而从探索月球的最初尝试到最终向大众公布这些饱含着月面地理信息的高清照片，人类走过了58年的曲折长路。

在冷战期间的第一次探月高潮中，美国和苏联为了获得尽可能多的月球资料，均付出了大量的人力和物力。由于通过月表照片可以深入研究月球地理环境和地质构造，拍摄高清晰度的月表照片在两国的探月计划中始终都是一项重要的工程目标。但由于数码照相技术在探月任务开始时尚不足以支撑高清拍摄（美国阿波罗11号登月时使用的CCD相机只有30万像素），通过模拟信号进行地月通信的带宽也不足以快速传输高清成像所必须的大量数据，拍摄高清月表照片就成为了一项艰难而曲折的长期任务。

1958年至1965年，美国和苏联相继发射了大量以撞击月球为目的的卫星及探测器，它们中的很大一部分甚至根本没有机会靠近月球。即便是在成功抵达月球附近的那一部分探测器中，也只有极少部分成功向地面发回了月球照片。苏联在1959年发射的月球三号是其中比较有代表性，也是历史意义比较重大的一个。它在飞略月球后向地球传回了一张月球背面的照片。

苏联月球三号在1959年拍到的月球背面照片

虽然由于当时数码摄像技术和通讯技术的限制，这幅照片的清晰度已经惨烈到了没有画质可言，但它在人类的航天史上仍然意义非凡——这是人类第一次看到了地面望远镜永远无法企及的地方。在其后几年的月球考察任务中，美国和苏联都相继发射了一系列绕月或近月卫星和探测器，并向地面传回了具有较高清晰度的照片。

当时正值冷战高峰时期，美国和苏联都希望通过科技的进步彰显自己的国力。而这两个国家都认为月球考察项目的成功将会成为自己国家实力的最好证明。在这种心态驱使下，简单的绕月或近月任务既无法拍到高清的月表照片，在工程角度上也不够宏伟大气，这显然无法满足美国人和苏联人的心理欲望。于是，一系列月面硬着陆、软着陆、巡视乃至载人登月计划被苏美两国近乎同时提上了日程。

下一次大跨度技术进步出现在了1964-1965年，美国发射的徘徊者系列硬着陆探测器（徘徊者7号，8号，9号）成功在撞击月球表面前的十几分钟内，向地球传回了相对高清的月面黑白照片。其中，最清晰的几张分辨率更是达到了分米级别。

美国徘徊者系列探测器在撞击月面前发回的照片

虽然这些照片的清晰度相较于之前有了长足的进步，但它们仍然是从垂直于月表的角度拍摄的。第一张在从月球表面以水平角度拍摄的照片，来自于苏联1966年发射的月球9号软着陆器。这几张清晰度说不上高的照片，让人类第一次以「月球人」的视角，巡视这个荒凉的星球。

苏联月球九号软着陆器

苏联月球九号拍摄到的月表照片

在苏联率先完成环绕月球，月面软着陆后，美国的月面考察和载人登月计划也开始加速前进。在1966-1968年间，为了接下来的阿波罗登月计划着陆区域提供尽可能详细的环境资料，美国进行了多次勘察者系列月面无人考察任务。它们上面搭载的照相机也为地面上的人们拍下了众多具有科学意义的珍贵照片。

美国勘探者系列探测器拍摄到的月表照片

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