月亮之上的科技嫦娥丨在月背拍出爆款照片是什么体验？问问这位“摄影师”

　　嫦娥六号成功取回了人类第一份月背样品，在这份成功的背后有很多不为人知的故事。今天的《月亮之上的科技“嫦娥”》系列报道，来认识一位“小小摄影师”。说它小，是因为它个子小、重量小，但它的本事可不小，它究竟是谁呢？

　　小家伙大本领

　　月背的专业“摄影师”

　　大家还记得这张来自月球背面的合影吗？这可是嫦娥六号任务中的一张爆款照片——着陆器和上升器的合影照片。照片一公开，中外网友都在热议，这张照片是谁拍的？又是怎么拍的？下面我们就来认识这位月球摄影师。

　　总台央视记者 吴天白：嫦娥六号的着陆器和上升器在月球背面拍了一张合影，为了拍这张照片，嫦娥六号是邀请了一位专业“摄影师”。这位“摄影师”是谁呢？就是我手里的这台月面自主智能微小机器人。别看它的体形小，总重量不到5公斤，但它却是世界上第一台登上月球的自主智能机器人。

　　中国航天科技集团 邢琰：小机器人虽然非常小，但是它的功能很齐全，它具有全套自主的月面分离、移动，还有在月面成像的这些功能。它到达月面之后能够自主从着陆器上分离下来，然后移动到一个相对适合成像的位置，并且能够智能取景，为嫦娥六号任务留下一些珍贵的记忆。

　　科研人员介绍，这位摄影师的最大特点就在于自主智能，具备了类似思考和判断的能力，简单来说，就是让它更像一个人。

　　中国航天科技集团 邢琰：我们用人工智能的技术来增强它的自主能力，目前我们用的还是神经网络。发挥了神经网络学习人经验的能力，它可以把很多用传统方法没有办法实现的，去实现了，比如说要去调整拍照的角度。这次也是验证了基于神经网络的人工智能技术在月球表面的环境下，在有限的计算资源约束下，它的可行性。

　　月球“摄影师”的“升级”之路

　　月面自主智能微小机器人这次的主要任务就是在月球背面拍摄一张嫦娥六号着陆器和上升器的合影。想要成为一名合格的摄影师可不容易，要对构图、光照和拍摄角度有一定的研究。

　　中国航天科技集团 黄煌：更多关注的还是主体的位置以及一些阳光的光照角度，可能在某一些角度下反光过于强烈了，不是我们理想的情况。

　　黄煌告诉记者，以往在月球的拍照任务，都需要测算出拍摄物与拍摄设备之间的相对距离、方位和最佳拍照时间。但这次采用的是自主智能的拍照方式，如何拍得好看，全靠机器人自己来判断。

　　中国航天科技集团 黄煌：智能算法就是模拟人对一个物体进行拍照，不需要做精确的计算，而是根据我拍照拍到的照片好与不好，自主进行判断，自主做一些决策调整，最终达到最好的效果。

　　自主智能和现在火爆的AI技术类似，都需要通过大量学习来积累经验。但月背拍照与地面拍照不同，最大的问题就是光源单一，都是来自太阳的平行光，背景又是完全黑的星空，让机器人学习地球的摄影作品是不行的。为此，科研人员买了各种各样的灯，来让机器人学习这种特殊的光照条件。

　　中国航天科技集团 黄煌：当时我印象很深刻，为了去解决这些难题，去网上买了钓鱼灯、露营灯、舞台灯，各种各样的灯我们都买回来，尽可能让机器人见多识广。去构造采集的这些物理样本，做了一些环境的特征建模，在这样一个环境中，我们让小车去学习，最终实现了拍照的智能决策。

　　正是做足了准备，才让自主智能机器人到达月背后，能够快速自主调整距离和角度，在很短时间内就圆满完成了任务，拍下了这张嫦娥六号月背工作的经典照。

　　强健“体魄” 应对月球背面复杂环境

　　月球背面与月球正面相比，有着截然不同的地貌特征。正面的月球表面呈现出广阔的平原和巨大的撞击坑，而背面的月面则表现出更多山脉、深谷和火山口等特征，地势更加复杂。在航天科技集团的这间实验室，科研人员正在模拟在特殊地形上进行小机器人的测试实验。

　　邢琰说，小车的实验基本上没有一次就成功的，为了能达到去月背的要求，团队要反复调整小车的结构和技术细节。反复的实验失败，也让团队一度对设计理念产生了怀疑。

　　中国航天科技集团 邢琰：问题如果大大小小都列下来，可能是百项都不止，软件的硬件的非常多。这个过程当中也有很失落的时候，有想放弃的念头。

　　虽然有过想放弃的念头，但团队觉得，让自主智能技术能在月球上应用这个事值得做，再多的困难也应该做成。

　　中国航天科技集团 邢琰：再难、再累、再紧张，还是得静下心来先把问题解决了。发现一些问题是好事，抓紧去定位问题，然后找解决措施，最后再进行设计完善，才有最后的表现。

　　为了让这位月球摄影师体能达标，研制人员开展了上百次的各类地面试验。正是科研人员背后的不懈努力，让这位月球摄影师有了更强的体魄，在月背成功完成任务，开创了自主智能技术在深空探测的第一次应用。

　　多种应用途径

　　自主智能是未来主流技术

　　月面自主智能微小机器人虽然技术难度高，但制造成本却比较亲民。随着技术应用的成熟，未来的应用领域非常丰富。

　　中国航天科技集团 邢琰：因为我们为了轻巧设计，也是采用了一些商用的器件，所以说应用在民用上非常有条件。而且它的应用的场景也比较多，比如说把它拓展成扫地机器人、家务机器人、陪伴机器人、教育机器人。窄小的洞穴，或者是管道的巡检都是可以的。

　　除了应用在和我们生活息息相关的领域，随着深空探测的目的地越来越远，自主智能技术也将成为我国深空探测的一大关键技术。

　　中国航天科技集团 李永：未来我们走得越远，测控的限制就越大。很多深空探测任务目前的测控技术是覆盖不了的，有些探测区域的地形地貌不确定性也很大，所以很多动作，很多活动需要它自主完成。未来智能控制技术，应该是深空探测领域里面的关键的支撑技术。

　　（总台央视记者 崔霞 李宁 吴天白）