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解密“高分五号”卫星:环境保护再添“天眼”


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  中国航天近期又有一次惹人瞩目标发射。5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中间用长征四号丙运载火箭胜利发射高分五号卫星。这是天下首颗完成对大气和海洋综合观察的全谱段高光谱卫星,也是我国光谱分辨率最高的卫星。高分五号卫星的胜利发射,是我国完成高光谱分辨率对地观察才能的紧张标记,将满意情况综合监测等方面的急切需要,对控制高光谱遥感信息资本自立权,助力扶植标致中国具备紧张意义。

  高分五号卫星的本事为什么这么强?卫星上搭载了哪些“神器”,又能施展甚么感化?

  高分五号卫星将弥补国产卫星无奈有用探测地区大气净化气体的空缺

  高分五号是一颗甚么样的卫星?

  高分专项工程总计划师、国防科工局重大专项工程中间主任童旭东说,高分五号是高分专项(高分辨率对地观察体系重大专项)计划的独一一颗海洋情况高光谱观察卫星,是天下上首颗完成对大气和海洋综合观察的全谱段高光谱卫星,也是我国高分专项中一颗紧张的技巧实验星。

  专家先容,高光谱遥感是以后遥感技巧的前沿范畴。地球上分歧的元素及其化合物都有本身奇特的光谱特性,光谱因此被视为鉴别物质的“指纹”,是用以辨认和阐发分歧物体特性的一种紧张的“身份证”。而高分五号卫星与此前发射的高分一号、二号、四号卫星有所分歧。光学成像只能看到物质的外形、尺寸等,高分五号卫星具备的光谱成像技巧,可以使光谱与图象结合为一体,探测物质的详细身分。

  高分专项利用体系副总师、生态情况部卫星情况利用中间主任王桥表现,今朝我国在大气净化防治、水净化防治、生态情况羁系、中间环保督察、情况净化和生态损坏变乱应急处理等平常事情中,曾经愈来愈离不开遥感监测的支撑。但对付大规模、定量化、同步观察请求较高的生态情况遥感监测,现有卫星数据在数据笼罩和重访才能、空间分辨率、光阴分辨率、光谱分辨率等方面都存在很大差距,重大制约了卫星遥感技巧在生态情况保护事情中的利用。

  据了解,高分五号卫星因此生态情况部为牵头用户、天然资本部和中国气象局等为重要用户的情况公用卫星,具备高光谱、大规模、定量化探测等特色,面向生态情况监测搭载的多个大气探测载荷具备大幅宽、高光谱及偏振探测才能,使二氧化氮和二氧化硫等净化气体、二氧化碳和甲烷等温室气体高精度遥感探测成为能够。

  因此,高分五号卫星将弥补国产卫星无奈有用探测地区大气净化气体的空缺,经由进程对大气净化气体、温室气体、气溶胶等物理因素的监测,静态反应我国大气净化状态。同时,高分五号卫星还能够对要地本地水体、陆表生态情况、蚀变矿物、岩矿种别停止探测,为我国情况监测、资本勘查、防灾减灾等行业,供给高质量、高靠得住性的高光谱数据。

  装载的海洋观察载荷和大气类观察载荷让高分五号卫星拥有了“火眼金睛”

  高分五号搭载了哪些“神器”?

  从2012年12月立项,到本年5月发射,高分五号的研制用时65个月。卫星计划寿命8年,装载2台全新研制的海洋观察载荷和4台全新研制的大气类观察载荷。这6大载荷“神器”让高分五号卫星拥有了“火眼金睛”。

  王桥说,以大气痕量气体差分接收光谱仪为例,它具备从紫外到可见波段获得高光谱数据的才能,光谱分辨率高达0.5纳米,可用于6种以上大气痕量气体身分散布和变更的定量反演,支撑空气质量变更监测、各类排放进程对大气构成身分和环球气候变更的影响阐发。

  “再如最新研制的两个水体海洋探测仪——可见短波红外高光谱相机和全谱段光谱成像仪,这两个载荷为咱们完成高精度、定量化的水体和海洋生态情况因素监测供给先辈的技巧手腕。”王桥说,这两个载荷在水情况监测方面,可用于水体净化物监测、饮用水源地情况危险监测、都会黑臭水体监测、近岸海疆水情况监测等;在海洋生态情况监测方面可用于地表精致分类、开辟、扶植、临盆运动惹起的生态损坏和生态影响监测、生态体系状态及静态变更监测、中间环保督察及情况专项法律反省技巧支撑等。

  童旭东先容,高分五号卫星的谱段规模宽,可完成紫外至长波红外谱段的高光谱观察,是国际上初次完成对大气和海洋停止综合观察的全谱段高光谱卫星。别的也是海内光谱分辨率最高的卫星,完成为了对氮氧化合物、二氧化硫等痕量气体的高光谱监测,光谱分辨率为0.3—0.5纳米。

  高分五号照样海内探测手腕最多的光学遥感卫星,同时具备多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观察手腕,事情形式多达26种,能够完成多种观察数据交融利用。

  别的,高分五号卫星定标精度高,星上载荷光谱定标精度达0.008波数,为海内卫星之最。就像一把尺子能否精确必要标校同样,高精度定标是高光谱卫星定量化利用的根基,是卫星探测信息精确不失真的紧张包管。

  高分五号所在的“高分家族”,能够说个个都有绝活

  高分五号所在的“高分家族”甚么样?另有哪些“高分兄弟”?

  童旭东说,高分专项是国度16个重大科技专项之一,于2010年同意启动实行。颠末8年的努力,我国已胜利发射高分一号至五号卫星,本年还将发射高分六号卫星。

  假如用一句话来先容这些“高分兄弟”的话,能够说个个都有绝活。

  高分一号完成为了中高分辨率与大幅宽相结合的观察才能。高分一号卫星视线辽阔,一眼上来笼罩800公里,4天便可完备观察地球一遍,航天科研职员称其是“大幅宽成像”。

  高分二号标记着我国民用遥感卫星跨入亚米级分辨率期间。它能够用“目光锐利”来描述,假如说地球上的小轿车在高分一号卫星的眼中还只是一个斑点的话,那末,高分二号卫星曾经能分辨出小轿车是两厢照样三厢了。

  高分三号是我国首颗1米分辨率C频段多极化分解孔径雷达成像卫星,最大的特色便是具备全地利、全天候的成像才能,不论日间或黑夜、晴空或雷雨多云,随时都能对地成像,特别得当利用于防灾减灾。

  高分四号是天下首颗地球运动轨道高分辨率成像遥感卫星。它不像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600—700公里的近地轨道环绕地球“奔驰”,而是站在距地36000公里的地球同步轨道上绝对运动地驻留凝睇,能够对某一目标地区连续停止观察。

  本年将要发射的高分六号卫星,是我国首颗设置红边谱段的多光谱遥感卫星。

  高分专项的实行大幅度提升了我国民用遥感卫星技巧程度,低轨卫星空间分辨率由实行前最高2.1米进步到0.8米,地球同步遥感卫星分辨率由公里级进步到50米,低轨遥感卫星计划寿命由3年大幅进步到8年。

  “高分家族”的卫星,从太阳同步轨道到地球同步轨道,从可见光到微波,从普查到详查,开端构成为了我国自立高分辨率对地观察体系并构成体系才能。

  在卫星数据利用方面,高分专项突破了数据遥感政策、个性症结技巧、数据与资本共享、办事守业平台等方面的治理技巧瓶颈。今朝,高分卫星数据已在20余个行业、30个省(自治区、直辖市)获得普遍利用,在很大程度上完成为了对外洋同类型卫星数据的代替。

  这些卫星数据无力支撑了各级当局治理才能和治理体系现代化,在军民交融发展战略、“一带一路”建议、精准扶贫中施展了紧张感化。