10月2819点40分许，探月工程三期再入返回飞行试验器完成月球近旁转向飞行，离开月球引力影响球，进入月地转移轨道。

至28日20点，再入返回飞行试验器已在太空飞行114小时，距地面高度约36 万公里，试验器状态良好，器载设备工作正常。

10月27日11点30分许，再入返回飞行试验器飞抵距月球6 万公里附近，进入月球引力影响球，开始月球近旁转向飞行。28日凌晨3 点许，试验器到达距月面约1.2万公里的近月点，随后，在北京航天飞行控制中心控制下，飞行试验器系统启动多台相机对月球、地球进行多次拍摄，获取了清晰的地球、月球和地月合影图像。

图1：飞行试验器拍摄到的地月合影，图中右侧为月球、左上方为地球。

图2：飞行试验器拍摄到的地球图像。

图3：飞行试验器拍摄到的月球局部图像。

天穹上到处布满了密密麻麻的星星和星座，明亮皎洁，蔚为奇观，太阳是银河系中一颗普通的恒星，地球是太阳系中一颗普通的行星，月球则是地球的天然卫星。一直以来，地球围绕着太阳转就像月球围绕着地球转一样。虽然相隔很远，但月球从未停止对地球的“守候”，于是，让它们在同一画面上出现，就成为科学家们在宇宙探索中的一个有趣环节。

生活中，人们想要合影很简单，拿出手机、相机便能随时随地、随心所欲地拍出各种照片，但地球和月球想要来一张合影却没那么容易。

1966年8月23日，人类历史上第一幅“地出”照片出炉，画面上，地球的形状似“月牙”。而第一张将地球和月球放进同一幅画面中的照片是在1977年9月18日，由美国宇航局的旅行者1号在距地球725万英里的太空拍摄的，由于光照条件，地球和月球的形状都好似“月牙”。之后的几十年间，地月合影的各种版本层出不穷，见证它们“在一起”的照片质量也越来越好，画面中地球和月球的位置、地球和月球的相对大小、地球和月球的呈现形状，都发生着各种变化。

在此次探月工程三期再入返回飞行试验任务中，再入返回飞行试验器在月球近旁转向段期间，恰好具有较好的时机和位置能够为地球、月球留下珍贵的合影。于是，一组角度独特、构图别致、网友惊呼“最美”地月合影的照片为大众带来了特别的惊喜。记者有幸采访到中国航天科技集团公司五院的专家，一同探寻地月“在一起”背后的故事。

五院总体部参数测量分系统研制团队接到这个任务是在2012年，主任设计师顾征和团队成员首先做的便是对历史上地月合影的相关资料进行搜索。他们通过调研发现，一般的地月合影图片呈现两种形式，一种是完整的地球与月球在同一幅画面中，另一种则是地球从月平线上升起。

拍摄地月合影绝非想象中那么简单。地球和月球之间相隔38万公里，相当于绕着地球跑9圈半，此外地球和月球二者大小也相差悬殊。以往国际航天器所拍摄的“西瓜与葡萄”组合般的地月合影，还经常漏掉地球或者月球多半个“身子”。

想要进行地月合影的计划，拍照时机、飞行器位置、画面构图等都成为需要考虑的因素。“拍照时机要好，如果光照条件比较好的话，那么地球与月球的阴影区域就比较小。”在解释光照条件时，顾征介绍说。

那么，如何将地球与月球放在同一幅画面中呢？顾征提到了两个夹角关系，那就是太阳、地球和试验器的夹角以及太阳、月球和试验器的夹角。同时，相机的视场角与太阳、地球也要有相应的匹配关系。

通俗地说，这与现实拍照的道理一样，如果想要将两个人同时放在同一画面中，也要考虑到两人的相对位置关系、相机的视场角以及太阳的位置。

“构图的选择便上升到了美学的角度，如何在现有匹配关系之下，达到一种美观的构图效果，确实让我们花了一些心思。”顾征笑着说，“整个过程感觉我们像导演一样在策划。”

相机指向、轨道位置、飞行试验器姿态等参数设置都是能否拍出完美合影的关键所在，顾征和团队成员进行了一轮又一轮的计算和仿真，“由于轨道位置在飞行过程中还会不断地调整，我们根据实时的状态进行相应的调整，确保‘中国式’地月合影的高水准。”

值得一提的是，在此次再入返回飞行试验任务中，服务舱中配置了三台分辨率很高的相机，当飞行试验器飞抵月球近旁转向段后，在离月球1万多公里、离地球39万公里处，是将月球、地球放在镜头同一侧的好时机，三台相机在合适的时间段分别进行了拍照。

据了解，这三台相机均由508所抓总研制，一台是只有两个火柴盒大小的微型CMOS相机，一台是巴掌大小的CMOS相机，以及一台足球般大小的双分辨率相机。其中，双分辨率相机比较特殊，它可以在同一时刻、同一位置拍出两张不同分辨率的照片，也就是只按下一次快门，便可以同时得到两张照片，其中一张为全景，一张为特写。

虽然三台相机加起来都不及摄影发烧友一台“长枪大炮”的单反重，可它们却都集光、机、电、热等多项先进技术于一身，具有长寿命、高可靠、自动拍摄、实时图像压缩功能，能应付恶劣太空辐射、温度环境，能承受发射时的强烈冲击和振动等。

五院飞行试验器相机技术负责人胡永富告诉记者，这次呈现给大众的地月合影照片基本上都是没有经过修图的原图“大片”，这也充分证明了三台相机的出色表现。由于相机是在飞行试验器的服务舱内，在舱器分离过后，返回器将回到中国，而服务舱将继续开展后续的拓展任务。

一直以来，图像都是能够直观反映出物体状态的一种形式，在顾征看来，地月合影的特殊性在于它的展示意义，“地月合影能够使航天任务更接地气，你看地球和月球关系那么好，月球一直围着地球转，能够有机会合个影，当然要做了。”顾征也希望能够通过这个小小的举动激发民众对深空探测的热情和兴趣，让人们离“航天”更近一些。（李淑姮）

图4：1966年8月23日，美国宇航局的月球轨道器1号抵达月球，在早前的环月轨道中，这颗轨道器绕地球远侧飞行，并拍摄了人类历史上第一幅“地出”照片，照片中的地球呈“月牙”形状，从月平线上升起。

图5：月球轨道器4号拍摄的地月合照。照片中，地球呈现为一个小月牙，月球只有部分区域被阳光照亮。

图6：水手10号拍摄的地月合影，地月体积比例关系非常明显。从这个角度看地球上全是水。

图7：日本月亮女神号2007年拍摄的“地落”照片。

图8：国际空间站上的航天员于2014年2月21日拍摄的地月合影。

图9：阿波罗11号拍摄的月表和悬在月球地平线上的地球。