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共和國的故事·飛天記

2019-09-19 08:11:57

來源: 經(jīng)濟(jì)日報(bào)

  中國載人航天工程自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……在西方國家的技術(shù)封鎖和質(zhì)疑聲中,我國先后突破掌握天地往返、空間出艙、交會對接等核心技術(shù),一舉跨越發(fā)達(dá)國家近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程。

  人類自古就有飛天的夢想,由于沒有飛天之力,古人只能借助想象的翅膀,把夢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、高瞻遠(yuǎn)矚,作出實(shí)施中國載人航天工程的重大決策。中華民族千年飛天夢一朝夢圓。

  夢想召喚再出發(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,我國第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號在長征二號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、陳冬刷新了中國航天員太空駐留時(shí)間的紀(jì)錄。至此,中國先后把11名航天員14人次送入太空,成功率100%。簡單數(shù)字背后凝聚的是無數(shù)追夢人的心血和汗水,彰顯的是這一國家工程的神圣和榮光。

  2017年4月20日,我國首艘貨運(yùn)飛船在文昌發(fā)射成功;22日,在軌運(yùn)行的天宮二號迎來太空“快遞小哥”的訪問;27日,我國航天史上首次“太空加油”圓滿成功,中國成為世界上第三個(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、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)用是我國載人航天工程結(jié)出的果實(shí)之一。天宮二號先后進(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。天宮二號搭載的14個(gè)應(yīng)用載荷中,我國研制的世界首臺空間冷原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到10-16量級的超高精度,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,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地觀測遙感器和地球科學(xué)研究儀器發(fā)揮了空間地球科學(xué)觀測的優(yōu)勢,科學(xué)地服務(wù)全球氣候變化、海洋環(huán)境、陸表生態(tài)資源和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

  天宮二號高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),在我國首次完成了“從種子到種子”的空間長周期培養(yǎng),國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)、探索保障人類長期空間生存,又向前邁進(jìn)了一步。

  神舟八號任務(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,深化了對空間基礎(chǔ)生物學(xué)現(xiàn)象和過程的認(rèn)知。

  天舟一號任務(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)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè),據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)測算,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,是我國長期在軌穩(wěn)定運(yùn)行的國家太空實(shí)驗(yàn)室。

  今年是我國空間站建造任務(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)的長征五號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。

  我國積極開展載人航天領(lǐng)域的國際交流與合作,一直致力于推動(dòng)中國空間站成為全球重要的國際科技合作交流平臺。今年6月12日,中國載人航天工程辦公室與聯(lián)合國外空司對外宣布,聯(lián)合國/中國圍繞中國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)國家、23個(gè)實(shí)體的9個(gè)項(xiàng)目成功入選。

  作為中國航天史上規(guī)模最大、長期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)平臺,空間站將成為國家級太空實(shí)驗(yàn)室,全面開啟我國空間科學(xué)研究與應(yīng)用的新時(shí)代。

  中國“風(fēng)云”測描太空變幻

  1977年11月,我國第一代極軌氣象衛(wèi)星正式命名為風(fēng)云一號,從此開啟了風(fēng)云紀(jì)元。隨著1988年我國第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號A星成功發(fā)射,截至目前,我國已成功發(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,中國第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號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,來自中國氣象衛(wèi)星的圖像和數(shù)據(jù)已成為90多個(gè)國家和地區(qū),國內(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

  我國是一個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)國家,臺風(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)星的國家只有蘇聯(lián)和美國。我國預(yù)報(bào)員雖能接收國外氣象衛(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上,確定了氣象衛(wèi)星工程代號為“七一一”,并將我國第一代極軌氣象衛(wèi)星命名為風(fēng)云一號,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)云一號和風(fēng)云二號兩顆衛(wèi)星。”風(fēng)云二號H星指揮湯紅濤向記者“訴苦”,與現(xiàn)在“機(jī)場式安檢”、智能化運(yùn)作不同,那時(shí)衛(wèi)星廠房內(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)第九屆會議上,時(shí)任世界氣象組織主席、中國氣象局局長鄒競蒙手舉一張衛(wèi)星云圖,向與會代表宣布,它是由中國第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號A星提供的首圖,“我們歡迎各國,特別是亞洲區(qū)協(xié)成員接收、使用中國氣象衛(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)星的國家行列,有了同時(shí)從地面和太空兩方面觀測大氣的能力。

  組網(wǎng)觀測 “慧眼”辨識風(fēng)云

  “沒有氣象衛(wèi)星時(shí),人們要觀測災(zāi)害性天氣系統(tǒng),特別是像臺風(fēng)這樣尺度比較大的天氣系統(tǒng),可以說是非常困難。從氣象觀測的角度,對于在海洋、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手段。”國家衛(wèi)星氣象中心風(fēng)云四號地面應(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)束了我國氣象衛(wèi)星研制歷史上屢遭挫折的時(shí)代,開啟了我國長壽命、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),翻開了我國氣象衛(wèi)星事業(yè)的新篇章。

  2004年10月24日,我國靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號傳來喜訊——風(fēng)云二號C星成功定點(diǎn),成為當(dāng)時(shí)國內(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)星觀測網(wǎng)絡(luò)的重要業(yè)務(wù)衛(wèi)星之一。

  2008年5月27日,我國自行研制的第二代極軌氣象衛(wèi)星首顆星——風(fēng)云三號A星,攜帶11個(gè)先進(jìn)的有效載荷成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)對地球全境的全球、三維、全天候、多譜段綜合觀測。

  2018年5月1日,我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號A星正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行,中國以及亞太地區(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,可對全球和區(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。

  “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)對氣候變化等重要領(lǐng)域。”國家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍表示,氣象衛(wèi)星資料和產(chǎn)品在臺風(fēng)、暴雨、大霧、沙塵暴等多種災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警中發(fā)揮了重要作用。

  全球合作 釋放應(yīng)用潛能

  “感謝中國為推動(dòng)區(qū)域氣象合作、提高發(fā)展中國家防災(zāi)減災(zāi)能力作出的重要貢獻(xiàn)。”

  “中國氣象援非項(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熱帶氣旋等天氣的監(jiān)測預(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上,世界氣象組織官員和一些國家氣象組織代表對中國氣象科技服務(wù)國際社會給予高度評價(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外開放,為他國提供服務(wù)。”風(fēng)云二號工程總設(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)到國外同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平,大大縮小了與發(fā)達(dá)國家在氣象衛(wèi)星等高技術(shù)領(lǐng)域的差距,被世界氣象組織列入國際氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列,成為全球綜合地球觀測系統(tǒng)的重要成員,同時(shí)是國際災(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)的國家和地區(qū)數(shù)量已增加至98個(gè),確定了我國地球觀測領(lǐng)域的國際地位,增強(qiáng)了在相關(guān)國際活動(dòng)中的話語權(quán)。

  一方求助,及時(shí)響應(yīng)。我國還建立了風(fēng)云氣象衛(wèi)星國際用戶防災(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,并能以良好的觀測視角和定制化的高頻次區(qū)域觀測,提供臺風(fēng)、暴雨、沙塵暴等災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào),為各國氣象防災(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、逐步推進(jìn)的原則,更好地服務(wù)‘一帶一路’沿線國家。”楊軍說。

  中國“天眼”護(hù)航高質(zhì)量發(fā)展

  高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)(簡稱高分專項(xiàng))自2010年批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施以來,高分一號、二號、三號、四號、五號、六號衛(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,北京世園會舉行,在現(xiàn)場,烈日高溫也難擋游客們參觀的熱情。而在網(wǎng)絡(luò)上,由我國高分六號衛(wèi)星傳回的從太空拍下的世園會高清美圖,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),在國土、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、測繪等領(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,我國還將發(fā)射高分七號衛(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”

  作為我國十六個(gè)科技重大專項(xiàng)之一,高分專項(xiàng)是對地觀測的“天眼工程”,是服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的應(yīng)用工程。

  2013年12月30日,中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)首顆衛(wèi)星——高分一號正式投入使用,迅速在環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、國土資源調(diào)查監(jiān)測等方面發(fā)揮重要作用。

  通俗地講,高分一號被看作“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,高分一號和國內(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震前和震后拍攝的遙感影像,對牛欄江堰塞湖水面變化進(jìn)行監(jiān)測,為抗震救災(zāi)提供技術(shù)支持,為國家搜救中心及時(shí)了解災(zāi)情、疏通中斷道路等提供了重要信息參考。

  不僅在國內(nèi)遙感應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手,高分一號衛(wèi)星還促進(jìn)了國際合作。中國國家航天局曾應(yīng)亞太空間組織的請求,及時(shí)向巴基斯坦提供了該國地震災(zāi)區(qū)高分一號衛(wèi)星的影像數(shù)據(jù)。通過國際合作,我國遙感應(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

  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),我國約70%的災(zāi)害是臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、地震、洪澇和泥石流等,而以往我國僅能使用大量國外微波遙感成像衛(wèi)星提供的高分辨率圖像數(shù)據(jù),國家氣象局、國家海洋局等部門非常迫切希望高分三號衛(wèi)星盡早發(fā)揮作用。2016年8月10日,我國高分三號衛(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。

  高分三號衛(wèi)星具有高分辨率、大成像幅寬、多成像模式、長壽命運(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,并通過左右姿態(tài)機(jī)動(dòng)擴(kuò)大對地觀測范圍、提升快速響應(yīng)能力,為國家海洋局、民政部、水利部、中國氣象局等用戶部門提供了高質(zhì)量和高精度的穩(wěn)定觀測數(shù)據(jù),有效改變我國高分辨率SAR圖像依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,對海洋強(qiáng)國和“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),它是中國首顆,也是世界唯一一顆地球同步軌道高分辨率對地觀測衛(wèi)星。高分四號衛(wèi)星相當(dāng)于一部多功能照相機(jī),可對中國及周邊任意區(qū)域進(jìn)行長時(shí)間“凝視”,并以分鐘級間隔進(jìn)行高頻率拍攝,對目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測。

  正是由于高分四號的出色本領(lǐng),使得它在災(zāi)害監(jiān)測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),對于尋找林火火源,對于地震災(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”。而高光譜觀測衛(wèi)星可以精準(zhǔn)識別物質(zhì)的“指紋”。作為全球首顆大氣和陸地綜合高光譜觀測衛(wèi)星,高分五號衛(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。目前,它已在大氣、水、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、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)我國環(huán)境污染防治的有力手段,大大提升了我國在全球環(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變化,為水體保護(hù)和污染防治提供解決方案。

  高分六號衛(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,也是我國首顆精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)觀測的高分衛(wèi)星,其高分辨率已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。它與高分一號衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對我國陸地區(qū)域2天的重訪觀測,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)高分六號衛(wèi)星抓總研制單位中國空間技術(shù)研究院介紹,該衛(wèi)星在軌測試期間,已為安徽、河南受災(zāi)農(nóng)作物損失評估、全國秋播作物面積監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測等提供了數(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內(nèi)外重特大災(zāi)害及時(shí)提供了應(yīng)急觀測服務(wù)。

  根據(jù)我國空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,2022年前,我國還將發(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“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)測效率和監(jiān)測能力的成倍提升;同時(shí),通過增加主動(dòng)探測手段,實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)融合觀測,將進(jìn)一步提升監(jiān)測自由度和數(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、國土資源勘測、氣候變化研究、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)監(jiān)測等方面,也將發(fā)揮更加重要的作用。

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