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我国高分五号卫星成功发射

2018-05-10 10:01:19|来源:科技日报|编辑:于苏燕 |责编:韩东林

  5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心,用长征四号丙运载火箭将高分五号卫星送入705公里高度的太阳同步轨道。

  高分专项工程总师、国防科工局重大专项工程中心主任童旭东表示,该卫星将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测,动态反映我国大气污染状况。同时它还能对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别进行探测,为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业提供高质量、高可靠度的高光谱数据。

  2012年12月31日,高分五号卫星获批立项。中国航天科技集团八院研制团队对标国际同期在轨运行的大气高光谱探测仪器,以及规划中的新一代星载高光谱成像仪技术指标,决定为该卫星搭载6台全新研制的有效载荷,包括2台高光谱/多光谱陆地观测载荷,和4台大气类观测载荷。“正是这6台先进的有效载荷,让高分五号练就了‘火眼金睛’,将为建设美丽中国发挥作用。”八院高分五号卫星总设计师孙允珠说。

  识别物质的“指纹”

  地球上不同物质都有独特的光谱特征,光谱因此被视为物质的“指纹”,成为识别和分析物体的重要依据。八院高分五号卫星总指挥蒋光伟介绍,如果说光学成像手段只能看到物质的形状、尺寸等,光谱探测则可以分析物质的具体成分。比如不仅能探测一个地方有没有矿,还可以分析是何种矿。

  一般多光谱卫星有几个或几十个探测通道,高分五号不仅能实现从紫外至长波红外全谱段的高光谱观测,而且仅可见短波红外高光谱相机就有330个探测通道,可以获取0.4至2.5微米谱段的图像和连续光谱信息。记者了解到,该设备的可见光谱段光谱分辨率达到5纳米,不仅可以监测饮用水源地污染,精确识别内陆水体绿藻、黄藻等藻类的生长变化情况,还能在矿产资源调查、地质环境调查与监测、农作物估产等方面发挥重要作用。

  高分五号搭载的大气主要温室气体监测仪,是国际上首台采用空间外差干涉体制进行温室气体探测的有效载荷。它能获取二氧化碳、甲烷等大气温室气体的高光谱数据,可用于区域大气环境监测,以及分析全球温室气体起源与经风向传播的“旅行图”,为气候变化研究及环境外交提供基础数据。

  卫星中的“全能运动员”

  在众多卫星中,高分五号如同一位“全能运动员”。它将在国内首次运用高光谱/多光谱进行对地成像观测、天底观测、掩星观测、海洋耀斑观测、多角度观测、偏振观测等,是国内探测手段最多的光学遥感卫星。多达26种的工作模式,几乎涵盖目前光学遥感卫星之所能。

  该卫星搭载的大气痕量气体差分吸收光谱仪,是我国第一台用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染气体探测的高光谱有效载荷。其天底观测角度达114度,就像是一个广角镜,不但一天就能覆盖全球,还能实现定量监测大气中含量极少的污染气体分布、变化和输运过程。

  大气气溶胶多角度偏振探测仪则能实现大视场、多角度成像,不仅可以对地表任一目标进行9至11个角度的全方位观测,而且每个角度还能获取3个谱段偏振观测图像,在目前国际同类设备中多光谱、多角度和偏振探测能力最强,将在雾霾、大气颗粒物监测等方面发挥重要作用。

  为探测数据提供精准标尺

  除了具有高光谱优势,高分五号在定标精度方面也有出众能力。

  八院高分五号卫星工程总师徐博明介绍,高精度的定标是高光谱卫星定量化应用的基础,如同标尺,决定着测量数据是否准确。该卫星上装载的太阳漫反射板、比辐射计、变温黑体、LED等7类星上定标器,就是用于给星上载荷进行辐射和光谱定标。光谱定标精度最高可达0.008波数,在国内卫星中精度最高,足以保证探测信息准确不失真。

  由航天科技集团五院508所研制的大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪,是我国第一台宽谱段星载超高光谱分辨率大气掩星探测仪,也是我国光谱分辨率、光谱定标精度最高的星载探测仪。该设备获取的干涉数据可用于分析温室气体、臭氧等痕量气体的垂直分布信息,就像为大气做切片,为气候变化研究和大气环境监测提供科学依据。

  “高分五号在轨运行的前3年,也是我国进行环境治理攻坚战的3年,它将为我国高光谱分辨率遥感卫星应用起到重要示范作用。”孙允珠表示,今后我国高光谱卫星将由依靠阳光反射的被动探测,向使用激光主动探测方向发展,由低轨向高轨发展,将在环境治理和国土资源勘测等方面发挥更大作用。(付毅飞 岳付升)

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