中國(guó)載人航天工程自1992年立項(xiàng)實(shí)施以來，從無人飛行到載人飛行，從一人一天到多人多天，從艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)到出艙活動(dòng)，從單船飛行到組合體穩(wěn)定運(yùn)行……在西方國(guó)家的技術(shù)封鎖和質(zhì)疑聲中，我國(guó)先后突破掌握天地往返、空間出艙、交會(huì)對(duì)接等核心技術(shù)，一舉跨越發(fā)達(dá)國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程。
人類自古就有飛天的夢(mèng)想，由于沒有飛天之力，古人只能借助想象的翅膀，把夢(mèng)想寄托在美麗的飛天神話與傳說之中。
為了探索太空，上世紀(jì)90年代初，黨中央審時(shí)度勢(shì)、高瞻遠(yuǎn)矚，作出實(shí)施中國(guó)載人航天工程的重大決策。中華民族千年飛天夢(mèng)一朝夢(mèng)圓。
夢(mèng)想召喚再出發(fā)
開展載人航天活動(dòng)絕不只是欣賞天上的美景，而是要進(jìn)一步探索宇宙奧秘，更好地開發(fā)太空資源，從而為人類造福。
2016年中秋夜，我國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在長(zhǎng)征二號(hào)FT2運(yùn)載火箭的托舉下，直刺蒼穹，成功踏上了太空旅程。
在軌飛行期間，航天員景海鵬和陳冬完成多個(gè)“首次”：首次機(jī)械臂人機(jī)協(xié)同在軌維修技術(shù)試驗(yàn)，首次航天飛行中的醫(yī)學(xué)超聲檢查，首次在軌收看新聞聯(lián)播，首次以新華社特約記者名義播發(fā)“太空日記”，首次天地互動(dòng)打乒乓球，等等。正如阿姆斯特朗登月后說的“個(gè)人一小步，卻是人類一大步”，在太空，航天員的每個(gè)“首次”，都意味著國(guó)家在某個(gè)或者多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。
33天！景海鵬、陳冬刷新了中國(guó)航天員太空駐留時(shí)間的紀(jì)錄。至此，中國(guó)先后把11名航天員14人次送入太空，成功率100%。簡(jiǎn)單數(shù)字背后凝聚的是無數(shù)追夢(mèng)人的心血和汗水，彰顯的是這一國(guó)家工程的神圣和榮光。
2017年4月20日，我國(guó)首艘貨運(yùn)飛船在文昌發(fā)射成功；22日，在軌運(yùn)行的天宮二號(hào)迎來太空“快遞小哥”的訪問；27日，我國(guó)航天史上首次“太空加油”圓滿成功，中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)的國(guó)家……
載人航天，是“千人一枚箭”“萬人一桿槍”的事業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，直接參與研制的研究所、基地一級(jí)單位有110多個(gè)，配合單位多達(dá)上千家，涉及數(shù)十萬名科研工作者。僅航天員搜救一項(xiàng)就涉及外交、交通等多個(gè)部門，以及解放軍多個(gè)戰(zhàn)區(qū)和陸海空等軍種部隊(duì)，上萬人參與其中。
“實(shí)施這樣宏大的工程，沒有黨中央集中統(tǒng)攬，沒有全國(guó)大協(xié)作，是不可想象的。”載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平深有感觸。
有人說，航天是朝陽產(chǎn)業(yè)，航天人永遠(yuǎn)年輕。幾十年前，正是一群風(fēng)華正茂的年輕人在大西北戈壁大漠之中搞出“兩彈一星”；幾十年后，又一群年輕人接過了前輩的“接力棒”。
如今，在發(fā)射場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車間、指揮大廳，“80后”“90后”已成中堅(jiān)力量，45歲以下?lián)胃飨到y(tǒng)主任設(shè)計(jì)師以上的技術(shù)骨干超過80%，隊(duì)伍平均年齡僅30多歲。在愈發(fā)密集的載人航天任務(wù)歷練中成長(zhǎng)起來的新一代航天人，正在為實(shí)現(xiàn)新的突破積蓄強(qiáng)大力量。
空間應(yīng)用結(jié)碩果
發(fā)展載人航天事業(yè)功在當(dāng)代、利在千秋。過去，曾經(jīng)有人質(zhì)疑載人航天投入大、產(chǎn)出小，甚至詆毀說“這是勞民傷財(cái)”。作為百年大計(jì)、千年工程，經(jīng)過20多年“育苗”“種樹”，伴隨空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)開啟，載人航天工程的應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)到了開花結(jié)果的時(shí)期。
空間科學(xué)與應(yīng)用是我國(guó)載人航天工程結(jié)出的果實(shí)之一。天宮二號(hào)先后進(jìn)行60余項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，取得豐碩成果。天宮二號(hào)搭載的14個(gè)應(yīng)用載荷中，我國(guó)研制的世界首臺(tái)空間冷原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到10-16量級(jí)的超高精度，3000萬年誤差小于1秒，將目前人類在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高1個(gè)至2個(gè)數(shù)量級(jí)，為空間超高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)的重大需求，以及未來空間基礎(chǔ)物理前沿研究奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)；寬波段成像儀、三維成像微波高度計(jì)、多波段紫外臨邊成像光譜儀等新一代對(duì)地觀測(cè)遙感器和地球科學(xué)研究?jī)x器發(fā)揮了空間地球科學(xué)觀測(cè)的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)地服務(wù)全球氣候變化、海洋環(huán)境、陸表生態(tài)資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
天宮二號(hào)高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，在我國(guó)首次完成了“從種子到種子”的空間長(zhǎng)周期培養(yǎng)，國(guó)際上首次在空間獲得了擬南芥開花基因啟動(dòng)子控制的綠色熒光蛋白實(shí)時(shí)圖像，控制植物的開花，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，也為發(fā)展空間植物培養(yǎng)技術(shù)、探索保障人類長(zhǎng)期空間生存，又向前邁進(jìn)了一步。
神舟八號(hào)任務(wù)開展了中德合作空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，首次分析得到了數(shù)十種在微重力下發(fā)生改變的植物細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白，成功篩選得到了數(shù)千種植物微重力相關(guān)差異基因，深化了對(duì)空間基礎(chǔ)生物學(xué)現(xiàn)象和過程的認(rèn)知。
天舟一號(hào)任務(wù)開展了8項(xiàng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞空間培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，國(guó)際上首次在空間站實(shí)現(xiàn)了人類胚胎干細(xì)胞體外分化為原始生殖細(xì)胞并存活33天、小鼠胚胎干細(xì)胞向中內(nèi)胚層的成功分化，成果對(duì)于人類空間生殖及健康有重大意義。
載人航天的“紅利”，不僅限于搭載項(xiàng)目本身。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工程全線取得近千項(xiàng)發(fā)明專利，推進(jìn)我國(guó)航天基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展，2000余項(xiàng)技術(shù)成果被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)，據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)測(cè)算，投入產(chǎn)出比在1∶10到1∶12之間。
邁向空間站時(shí)代
早在1992年，中國(guó)載人航天開局起步之際，就在“三步走”戰(zhàn)略中明確提出建造自己的空間站。
隨著2017年空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)圓滿收官，我國(guó)載人航天工程第三步任務(wù)——空間站工程全面展開。按計(jì)劃，空間站將于2022年前后建成，是我國(guó)長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行的國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室。
今年是我國(guó)空間站建造任務(wù)的關(guān)鍵之年。目前，空間站核心艙和執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，正在抓緊研制生產(chǎn)，將于年底前進(jìn)行發(fā)射場(chǎng)合練和首飛任務(wù)準(zhǔn)備工作；執(zhí)行空間站飛行任務(wù)的航天員也在按計(jì)劃選拔訓(xùn)練，核心艙載荷正積極開展初樣階段研制，其他各系統(tǒng)都在按工程總體計(jì)劃安排抓緊各項(xiàng)工作準(zhǔn)備。
我國(guó)積極開展載人航天領(lǐng)域的國(guó)際交流與合作，一直致力于推動(dòng)中國(guó)空間站成為全球重要的國(guó)際科技合作交流平臺(tái)。今年6月12日，中國(guó)載人航天工程辦公室與聯(lián)合國(guó)外空司對(duì)外宣布，聯(lián)合國(guó)/中國(guó)圍繞中國(guó)空間站開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一批項(xiàng)目入選結(jié)果，共有來自17個(gè)國(guó)家、23個(gè)實(shí)體的9個(gè)項(xiàng)目成功入選。
作為中國(guó)航天史上規(guī)模最大、長(zhǎng)期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，空間站將成為國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室，全面開啟我國(guó)空間科學(xué)研究與應(yīng)用的新時(shí)代。
中國(guó)“風(fēng)云”測(cè)描太空變幻
1977年11月，我國(guó)第一代極軌氣象衛(wèi)星正式命名為風(fēng)云一號(hào)，從此開啟了風(fēng)云紀(jì)元。隨著1988年我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)A星成功發(fā)射，截至目前，我國(guó)已成功發(fā)射17顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星，7顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，廣泛應(yīng)用于生態(tài)文明建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等重要領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了氣象衛(wèi)星事業(yè)從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的跨越。
1988年9月7日，凌晨4時(shí)30分，在航天和氣象工作者付出近20年的努力后，中國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)A星成功發(fā)射，第一次通過自主拍攝的衛(wèi)星云圖回傳地球。如今，來自中國(guó)氣象衛(wèi)星的圖像和數(shù)據(jù)已成為90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，國(guó)內(nèi)近100個(gè)行業(yè)、2600多家用戶信賴的選擇。
埋頭苦干 衛(wèi)星一飛沖天
我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)國(guó)家，臺(tái)風(fēng)肆虐、干旱橫行、強(qiáng)寒潮頻發(fā)，自然災(zāi)害給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展設(shè)置了一道又一道障礙。
當(dāng)年世界上擁有氣象衛(wèi)星的國(guó)家只有蘇聯(lián)和美國(guó)。我國(guó)預(yù)報(bào)員雖能接收國(guó)外氣象衛(wèi)星云圖，但只是單純的“黑白圖像”，無法挖掘原始數(shù)據(jù)、反演各種氣象要素，應(yīng)用受到極大限制，氣象衛(wèi)星的研發(fā)迫在眉睫。
1977年11月，在氣象衛(wèi)星工程第一次大總體方案論證會(huì)上，確定了氣象衛(wèi)星工程代號(hào)為“七一一”，并將我國(guó)第一代極軌氣象衛(wèi)星命名為風(fēng)云一號(hào)，正式開啟風(fēng)云紀(jì)元。
“上世紀(jì)八九十年代，一間不到8平方米的紅磚廠房，剛夠放風(fēng)云一號(hào)和風(fēng)云二號(hào)兩顆衛(wèi)星。”風(fēng)云二號(hào)H星指揮湯紅濤向記者“訴苦”，與現(xiàn)在“機(jī)場(chǎng)式安檢”、智能化運(yùn)作不同，那時(shí)衛(wèi)星廠房?jī)?nèi)鋪的是被磨平的水泥地，沒有通風(fēng)系統(tǒng)，沒有防靜電措施……由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備工裝跟不上衛(wèi)星研制需要，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
要克服簡(jiǎn)陋造星環(huán)境帶來的各種困難，靠的都是埋頭苦干。在風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師范天錫腦海中，建站時(shí)的場(chǎng)面歷歷在目：“地下電纜、電話線都是從其他單位要來的；排水溝是大家齊心協(xié)力挖出來的，一米粗的管子，也是我們自己用汽車、馬車?yán)^來的……”
1988年9月7日上午，衛(wèi)星發(fā)射升空3小時(shí)后，在世界氣象組織二區(qū)協(xié)第九屆會(huì)議上，時(shí)任世界氣象組織主席、中國(guó)氣象局局長(zhǎng)鄒競(jìng)蒙手舉一張衛(wèi)星云圖，向與會(huì)代表宣布，它是由中國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)A星提供的首圖，“我們歡迎各國(guó)，特別是亞洲區(qū)協(xié)成員接收、使用中國(guó)氣象衛(wèi)星資料，并且在今后發(fā)展氣象衛(wèi)星事業(yè)中與各國(guó)進(jìn)行友好合作”。
這樣一張?zhí)杽倓倧牡仄骄�升起的云圖照片，表明我國(guó)跨入了世界上少數(shù)幾個(gè)有能力自己研制、發(fā)射和運(yùn)行氣象衛(wèi)星的國(guó)家行列，有了同時(shí)從地面和太空兩方面觀測(cè)大氣的能力。
組網(wǎng)觀測(cè) “慧眼”辨識(shí)風(fēng)云
“沒有氣象衛(wèi)星時(shí)，人們要觀測(cè)災(zāi)害性天氣系統(tǒng)，特別是像臺(tái)風(fēng)這樣尺度比較大的天氣系統(tǒng)，可以說是非常困難。從氣象觀測(cè)的角度，對(duì)于在海洋、高原荒漠等人類活動(dòng)很少的地方，氣象衛(wèi)星基本上是唯一的觀測(cè)手段。”國(guó)家衛(wèi)星氣象中心風(fēng)云四號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師張志清說。
上世紀(jì)90年代，風(fēng)云衛(wèi)星研制進(jìn)入快車道。1999年5月10日，風(fēng)云一號(hào)C星成功發(fā)射，在軌穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)7年之久，超期服役5年。該星結(jié)束了我國(guó)氣象衛(wèi)星研制歷史上屢遭挫折的時(shí)代，開啟了我國(guó)長(zhǎng)壽命、高可靠性衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)代，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，翻開了我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)的新篇章。
2004年10月24日，我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)傳來喜訊——風(fēng)云二號(hào)C星成功定點(diǎn)，成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的業(yè)務(wù)衛(wèi)星，世界氣象組織將其列為全球氣象衛(wèi)星觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的重要業(yè)務(wù)衛(wèi)星之一。
2008年5月27日，我國(guó)自行研制的第二代極軌氣象衛(wèi)星首顆星——風(fēng)云三號(hào)A星，攜帶11個(gè)先進(jìn)的有效載荷成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球全境的全球、三維、全天候、多譜段綜合觀測(cè)。
2018年5月1日，我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)A星正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，中國(guó)以及亞太地區(qū)用戶可接收包括大氣、云、沙塵、降水、輻射、閃電等23種數(shù)據(jù)產(chǎn)品……
如今，風(fēng)云衛(wèi)星共有7星在天。4顆靜止軌道氣象衛(wèi)星在軌運(yùn)行使用，形成“多星在軌、互為備份、統(tǒng)籌運(yùn)行、適時(shí)加密”的業(yè)務(wù)格局；3顆極軌氣象衛(wèi)星在軌運(yùn)行使用，形成上、下午星組網(wǎng)觀測(cè)，可對(duì)全球和區(qū)域范圍內(nèi)的極端天氣、氣候和環(huán)境事件開展及時(shí)高效觀測(cè)。
“風(fēng)云氣象衛(wèi)星已廣泛應(yīng)用于生態(tài)文明建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等重要領(lǐng)域。”國(guó)家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍表示，氣象衛(wèi)星資料和產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)、暴雨、大霧、沙塵暴等多種災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警中發(fā)揮了重要作用。
全球合作 釋放應(yīng)用潛能
“感謝中國(guó)為推動(dòng)區(qū)域氣象合作、提高發(fā)展中國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)能力作出的重要貢獻(xiàn)。”
“中國(guó)氣象援非項(xiàng)目取得巨大成功，其捐贈(zèng)的風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收和處理系統(tǒng)顯著提升了納米比亞氣象部門對(duì)熱帶氣旋等天氣的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警能力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)能力。”
6月3日，在瑞士日內(nèi)瓦舉行的第十八次世界氣象大會(huì)上，世界氣象組織官員和一些國(guó)家氣象組織代表對(duì)中國(guó)氣象科技服務(wù)國(guó)際社會(huì)給予高度評(píng)價(jià)。
“氣象衛(wèi)星發(fā)展過程中擁有的極好條件就是，它在世界范圍內(nèi)的交流非常廣泛，我們不能固步自封，在積極向他國(guó)學(xué)習(xí)、吸取人家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的同時(shí)，也要把我們好的東西對(duì)外開放，為他國(guó)提供服務(wù)。”風(fēng)云二號(hào)工程總設(shè)計(jì)師、年已九旬的中科院院士孫家棟說道。
當(dāng)前，風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星達(dá)到國(guó)外同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平，大大縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家在氣象衛(wèi)星等高技術(shù)領(lǐng)域的差距，被世界氣象組織列入國(guó)際氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列，成為全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)的重要成員，同時(shí)是國(guó)際災(zāi)害憲章機(jī)制的值班衛(wèi)星。
風(fēng)云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)也已經(jīng)成為全球數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng)的重要來源，應(yīng)用服務(wù)潛力逐步釋放。截至今年6月中旬，使用風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)的國(guó)家和地區(qū)數(shù)量已增加至98個(gè)，確定了我國(guó)地球觀測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際地位，增強(qiáng)了在相關(guān)國(guó)際活動(dòng)中的話語權(quán)。
一方求助，及時(shí)響應(yīng)。我國(guó)還建立了風(fēng)云氣象衛(wèi)星國(guó)際用戶防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急保障機(jī)制，可以根據(jù)“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)需求，為其啟動(dòng)應(yīng)急加密觀測(cè)，并能以良好的觀測(cè)視角和定制化的高頻次區(qū)域觀測(cè)，提供臺(tái)風(fēng)、暴雨、沙塵暴等災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，為各國(guó)氣象防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、生態(tài)保障作出重要貢獻(xiàn)。
“風(fēng)云氣象衛(wèi)星服務(wù)‘一帶一路’工作成為促進(jìn)共同發(fā)展的合作共贏之路，也是增進(jìn)理解信任、加強(qiáng)全方位交流的和平友誼之路。我們將按照步步為營(yíng)、逐步推進(jìn)的原則，更好地服務(wù)‘一帶一路’沿線國(guó)家。”楊軍說。
中國(guó)“天眼”護(hù)航高質(zhì)量發(fā)展
高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)（簡(jiǎn)稱高分專項(xiàng)）自2010年批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施以來，高分一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)、六號(hào)衛(wèi)星已成功發(fā)射，數(shù)據(jù)源不斷豐富。目前可涵蓋不同空間分辨率、不同覆蓋寬度、不同譜段、不同重訪周期的高分?jǐn)?shù)據(jù)型譜基本形成，與其他民用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)相配合，為高分遙感應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
前不久，北京世園會(huì)舉行，在現(xiàn)場(chǎng)，烈日高溫也難擋游客們參觀的熱情。而在網(wǎng)絡(luò)上，由我國(guó)高分六號(hào)衛(wèi)星傳回的從太空拍下的世園會(huì)高清美圖，迅速成為“網(wǎng)紅”。
經(jīng)過近10年發(fā)展，高分專項(xiàng)衛(wèi)星數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于20個(gè)行業(yè)、30個(gè)省區(qū)，在國(guó)土、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、測(cè)繪等領(lǐng)域應(yīng)用中取得了重要成果。高分專項(xiàng)還設(shè)立了30個(gè)省級(jí)高分?jǐn)?shù)據(jù)與應(yīng)用中心，取得了一大批應(yīng)用成果，為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升地方政府現(xiàn)代化治理能力等提供了服務(wù)支撐。
今年底，我國(guó)還將發(fā)射高分七號(hào)衛(wèi)星，屆時(shí)將全部完成天基系統(tǒng)的建設(shè)，高分專項(xiàng)建設(shè)重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向應(yīng)用體系建設(shè)上。
太空攝影師“看得細(xì)”也“看得寬”
作為我國(guó)十六個(gè)科技重大專項(xiàng)之一，高分專項(xiàng)是對(duì)地觀測(cè)的“天眼工程”，是服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用工程。
2013年12月30日，中國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)首顆衛(wèi)星——高分一號(hào)正式投入使用，迅速在環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、國(guó)土資源調(diào)查監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用。
通俗地講，高分一號(hào)被看作“太空攝影師”，它攜帶的攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)2米、8米、16米三種分辨率的拍攝，使得高分一號(hào)既有廣度，也有精度，實(shí)現(xiàn)了在小衛(wèi)星上中高分辨率和寬幅成像能力的結(jié)合。
高分一號(hào)最大的特點(diǎn)就是解決了遙感衛(wèi)星“看得細(xì)”與“看得寬”的矛盾。特別是這顆衛(wèi)星在800公里幅寬的觀測(cè)在世界同類衛(wèi)星中的指標(biāo)最高，意味著它可以在4天內(nèi)將整個(gè)地球看一遍。800公里的幅寬也讓高分一號(hào)在民用領(lǐng)域有更廣闊的應(yīng)用前景。
2014年8月，在云南魯?shù)榈卣鹂拐鹁葹?zāi)中，高分一號(hào)和國(guó)內(nèi)外其他17顆遙感衛(wèi)星“合作”，獲取大量震區(qū)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多處滑坡、崩塌、崩滑體和泥石流。專家們利用高分一號(hào)震前和震后拍攝的遙感影像，對(duì)牛欄江堰塞湖水面變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為抗震救災(zāi)提供技術(shù)支持，為國(guó)家搜救中心及時(shí)了解災(zāi)情、疏通中斷道路等提供了重要信息參考。
不僅在國(guó)內(nèi)遙感應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手，高分一號(hào)衛(wèi)星還促進(jìn)了國(guó)際合作。中國(guó)國(guó)家航天局曾應(yīng)亞太空間組織的請(qǐng)求，及時(shí)向巴基斯坦提供了該國(guó)地震災(zāi)區(qū)高分一號(hào)衛(wèi)星的影像數(shù)據(jù)。通過國(guó)際合作，我國(guó)遙感應(yīng)用也獲得了更豐富的數(shù)據(jù)資源。
太空“照相機(jī)”助力海陸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
做好應(yīng)用大文章，始終是高分專項(xiàng)工程的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約70%的災(zāi)害是臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、地震、洪澇和泥石流等，而以往我國(guó)僅能使用大量國(guó)外微波遙感成像衛(wèi)星提供的高分辨率圖像數(shù)據(jù)，國(guó)家氣象局、國(guó)家海洋局等部門非常迫切希望高分三號(hào)衛(wèi)星盡早發(fā)揮作用。2016年8月10日，我國(guó)高分三號(hào)衛(wèi)星發(fā)射成功，它是高分專項(xiàng)“天眼工程”中唯一一顆雷達(dá)星。
高分三號(hào)衛(wèi)星具有高分辨率、大成像幅寬、多成像模式、長(zhǎng)壽命運(yùn)行等特點(diǎn)，能夠全天候和全天時(shí)實(shí)現(xiàn)全球海洋和陸地信息的監(jiān)視監(jiān)測(cè)，并通過左右姿態(tài)機(jī)動(dòng)擴(kuò)大對(duì)地觀測(cè)范圍、提升快速響應(yīng)能力，為國(guó)家海洋局、民政部、水利部、中國(guó)氣象局等用戶部門提供了高質(zhì)量和高精度的穩(wěn)定觀測(cè)數(shù)據(jù)，有效改變我國(guó)高分辨率SAR圖像依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，對(duì)海洋強(qiáng)國(guó)和“一帶一路”建設(shè)具有重大意義。
與前幾顆低軌遙感衛(wèi)星不同，高分四號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行于距離地面3.6萬公里的地球同步軌道上，在當(dāng)時(shí)，它是中國(guó)首顆，也是世界唯一一顆地球同步軌道高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。高分四號(hào)衛(wèi)星相當(dāng)于一部多功能照相機(jī)，可對(duì)中國(guó)及周邊任意區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間“凝視”，并以分鐘級(jí)間隔進(jìn)行高頻率拍攝，對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)。
正是由于高分四號(hào)的出色本領(lǐng)，使得它在災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面具有不可替代的作用，比如在50米分辨率就可以看清森林火災(zāi)，對(duì)于尋找林火火源，對(duì)于地震災(zāi)害都可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。
太空“普查員”精準(zhǔn)服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
每種物質(zhì)都具有自身獨(dú)特的光譜特征，如同人的“指紋”。而高光譜觀測(cè)衛(wèi)星可以精準(zhǔn)識(shí)別物質(zhì)的“指紋”。作為全球首顆大氣和陸地綜合高光譜觀測(cè)衛(wèi)星，高分五號(hào)衛(wèi)星“上可看大氣、中可觀地表、下可探地礦”，兼有高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率、高定標(biāo)精度的優(yōu)勢(shì)。目前，它已在大氣、水、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、全球氣候變化研究等方面提供定量化高精度遙感數(shù)據(jù)，成為推動(dòng)我國(guó)環(huán)境污染防治的有力手段，大大提升了我國(guó)在全球環(huán)境治理體系中的話語權(quán)和影響力。
據(jù)高分五號(hào)衛(wèi)星抓總研制單位航天科技集團(tuán)八院介紹，在大氣污染方面，高分五號(hào)衛(wèi)星能夠精確感知霧霾、臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大氣主要污染物的分布、變化和運(yùn)輸過程，讓污染氣體無處遁形。在溫室氣體方面，高分五號(hào)衛(wèi)星能夠敏銳感知二氧化碳、甲烷等溫室氣體的行蹤，追溯其起源并預(yù)測(cè)其“旅行”軌跡，有效支撐全球變暖等熱點(diǎn)問題研究，為節(jié)能減排、環(huán)境外交決策等提供建議。在水污染方面，高分五號(hào)衛(wèi)星能準(zhǔn)確鑒別飲用水水源地、重點(diǎn)湖庫的水質(zhì)情況，及時(shí)跟蹤內(nèi)陸水體藍(lán)藻、綠藻、黃藻等藻類污染物的生長(zhǎng)變化，為水體保護(hù)和污染防治提供解決方案。
高分六號(hào)衛(wèi)星如同一個(gè)機(jī)智敏感的普查員，是高分專項(xiàng)天基系統(tǒng)中兼顧普查與詳查能力、具有高度機(jī)動(dòng)靈活性的高分辨率光學(xué)衛(wèi)星，也是我國(guó)首顆精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)觀測(cè)的高分衛(wèi)星，其高分辨率已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。它與高分一號(hào)衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)陸地區(qū)域2天的重訪觀測(cè)，極大提高了遙感數(shù)據(jù)的獲取規(guī)模和時(shí)效，有效彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外已有中高空間分辨率多光譜衛(wèi)星資源的不足。
據(jù)高分六號(hào)衛(wèi)星抓總研制單位中國(guó)空間技術(shù)研究院介紹，該衛(wèi)星在軌測(cè)試期間，已為安徽、河南受災(zāi)農(nóng)作物損失評(píng)估、全國(guó)秋播作物面積監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等提供了數(shù)據(jù)保障；并為2018年6月份大興安嶺森林火災(zāi)、10月份至11月份金沙江白格滑坡堰塞湖以及雅魯藏布江米林滑坡堰塞湖、9月份印度尼西亞海嘯等國(guó)內(nèi)外重特大災(zāi)害及時(shí)提供了應(yīng)急觀測(cè)服務(wù)。
根據(jù)我國(guó)空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，2022年前，我國(guó)還將發(fā)射3顆高分專項(xiàng)衛(wèi)星，共同組成天基環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)“一張網(wǎng)”。該系統(tǒng)通過多星組網(wǎng)，多載荷協(xié)同工作，將實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)能力的成倍提升；同時(shí)，通過增加主動(dòng)探測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)融合觀測(cè)，將進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)自由度和數(shù)據(jù)精度，為用戶提供更具時(shí)效性、更高精度、更全維度的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源，在環(huán)境治理、國(guó)土資源勘測(cè)、氣候變化研究、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)監(jiān)測(cè)等方面，也將發(fā)揮更加重要的作用。