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          穿云破霧 觀風測浪

          來源:人民日報作者:劉詩瑤責任編輯:伍行健
          2018-10-31 08:51

          10月29日8時43分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丙運載火箭成功發射中法海洋衛星,這是中法兩國合作研制的首顆衛星。它到底長啥樣,將有哪些用途,海洋衛星將如何發展?

          首次實現海風海浪同步觀測,完善海洋立體監測手段

          中法海洋衛星是一顆海洋動力環境衛星。

          通常來講,地球觀測遙感衛星按觀測對象劃分為氣象衛星、陸地衛星和海洋衛星。海洋衛星主要用于海洋遙感觀測,能夠全天候定時提供全球海洋信息。我國已經形成了海洋水色(海洋一號)、海洋動力環境(海洋二號、中法海洋)以及海洋監視監測(高分三號)3個海洋衛星系列。其中海洋動力環境衛星以全球海面高度、海面風場、海表溫度、有效波高、海浪譜、海表鹽度、海洋重力場等海洋動力環境要素為觀測目標。

          據國防科工局、國家航天局系統工程司副司長趙堅介紹,中法海洋衛星有很多創新之處。

          首先,首次實現海風和海浪同步觀測。海風和海浪的關系一直受到廣泛關注。中法海洋衛星裝載有兩臺新型體制的微波雷達,中方研制的新型微波散射計能夠對海面風速和風向進行高精度觀測,該儀器在國際上首次采用扇形旋轉掃描波束體制,可同步獲取海面多方位角組合觀測數據,降低數據處理復雜度,提高海面風場反演精度。法方研制的海洋波譜儀可以獲得海浪有效波高、海浪波向、海浪波速等海浪譜物理量的測量。

          “這兩種載荷首次裝載在一個衛星平臺上,協同工作,國際上首次實現了同一衛星、同時、同地獲取海風、海浪探測數據,為更好地科學認知海風和海浪等海洋動力環境的內在物理機理及形成規律提供了有效研究手段。”趙堅介紹,兩臺載荷的探測數據通過同化手段有機組合,互為補充,能夠進一步提高海洋動力環境觀測精度,為海上船舶航行、海上作業、海岸帶管理等提供了有力的保障。

          其次,中法海洋衛星與已在軌的海洋一號、海洋二號衛星配合,進一步完善我國海洋立體監測手段。趙堅表示,中法海洋衛星探測得到的數據還能夠與在軌的海洋系列衛星探測數據進行集成,彌補現有海洋系列衛星探測數據在探測手段、時間、空間上的不足,形成可見光、紅外遙感、微波遙感相輔相成,全天時、全天候穿云破霧、高空間分辨率的海洋綜合遙感體系。

          此外,這顆衛星的探測數據將積極用于全球氣候變化研究。據兩國專家介紹,中法海洋衛星獲得的探測數據由中法兩國科學家共享應用,兩國科學家將利用該數據在海洋科學研究、全球氣候變化等領域開展進一步更廣泛的合作。

          同時,中法兩國還可以與其他國家進行數據交換和應用交流,對于我國全球海洋環境和氣候變化研究具有重要促進作用,也為“一帶一路”參與國家的海洋防災減災、氣候變化研究提供重要技術支撐。

          中法團隊聯合研制,有助提升我國海洋科研能力與航天國際影響力

          中法海洋衛星研制歷時13年,背后凝結了無數科研人員的心血。

          據中法海洋衛星總指揮、總設計師王麗麗介紹,在13年的研制過程中,中國國家航天局與法國國家空間中心開展了富有成效的密切溝通,建立了國際先進的研制管理模式,雙方研制團隊在中法海洋衛星聯合指導委員會的精心組織下協同工作,高質量地完成了研制。雙方在中法海洋衛星的科學應用方面開展深入交流,雙方科學研究團隊和首席科學家發揮了重要作用,還研究制定了中法海洋衛星數據政策,為后續空間應用奠定了堅實基礎。

          “中法聯合研制團隊在長達13年的工作中,多次召開評審會議和各類專題視頻、電話會議,并先后在北京、西安、布列斯特等地召開了6次科學組會議。”中法海洋衛星中方首席科學家劉建強說。

          中法海洋衛星的成功發射和應用,具有重要的意義。

          國防科工局、國家航天局副局長吳艷華表示,首先,將促進中法兩國在全球氣候變化領域的務實合作,提升我國海洋科學研究能力。據了解,法國是世界上海洋監測和海洋環境預報技術比較先進的國家,在海洋波浪方向譜雷達遙感測量方面有近30年的研制經驗。“中法海洋衛星合作,有助于我國充分借鑒先進成果和經驗,為后續我國開展自主研制和技術創新發展奠定了一個高起點的基礎,使得我國在維護海洋主權、分享人類共同財富方面擁有了更多的發言權和更大的主動權。”吳艷華說。

          同時,推動了中法航天深度合作,提升了我國航天國際影響力。

          中法海洋衛星是中國與歐洲發達國家在航天高科技領域開展的首次合作。“通過中法海洋衛星合作,我國全面、系統地了解了法國航天研制流程、規范、標準以及衛星運行等方面的情況,實現了我國航天研制生產、管理流程、技術標準與國際接軌,有利于我國與法國未來在航天領域開展更深入、更廣泛的戰略合作,有利于后續我國更多地參與國際對地觀測計劃,對促進我國與歐洲其他國家在航天領域開展戰略合作、我國對地觀測衛星走向國際市場具有重要意義。”吳艷華表示。

          未來將實現多星在軌,服務全球海洋環境保護及防災減災

          早在上世紀70年代,國外就開始了海洋系列衛星的研制工作,美國、蘇聯、日本、法國和歐洲空間局等相繼發射了一系列海洋衛星。

          1997年我國第一顆海洋衛星——海洋一號衛星正式立項,拉開了我國海洋系列衛星發展的帷幕。經過20多年發展,到目前為止,我國已成功發射海洋一號A星、海洋一號B星、海洋一號C星、海洋二號A星、海洋二號B星、高分三號衛星等海洋衛星,中法海洋衛星是我國成功發射的第七顆海洋衛星。

          據劉建強介紹,今年是我國海洋衛星的豐收之年,繼海洋一號C星、海洋二號B星之后,包括本次發射的中法海洋衛星,今年我國連續發射3顆海洋衛星,屆時將形成海洋水色、海洋動力環境以及海洋監視監測3個系列5顆衛星同時在軌運行的局面,建立起種類齊全、優勢互補的海洋遙感衛星觀測體系,實現多顆衛星在軌組網運行、協同觀測,具有對全球海域多要素、多尺度和高分辨率信息進行連續觀測覆蓋的能力,將在海洋權益維護、海洋環境保護、海洋資源開發利用、海洋防災減災和海洋科學研究等領域發揮十分重要的作用。

          專家表示,盡管我國海洋衛星取得了長足進步,但相比世界先進水平,在海洋遙感載荷研制特別是在應用開發方面仍存在一定差距,且海洋衛星地面應用系統的建設仍需要進一步完善。

          在我國《海洋衛星業務發展“十三五”規劃》及《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)》中,明確提出了我國海洋衛星后續發展需求及規劃。與海洋事業緊密相關的多顆衛星陸續發射入軌后,后續海洋水色衛星星座將形成上、下午組網高性能觀測;海洋動力衛星星座將形成極軌、傾斜軌道互相配合,實現海洋動力環境要素1天多次觀測。

          專家表示,我國海洋衛星實現了從無到有、從弱到強的跨越,走出了一條具有中國特色的海洋遙感衛星系列發展道路。后續我國3個系列海洋衛星會持續發射升空、投入使用,我國海洋衛星研制研發水平將不斷提升,為提高我國海洋綜合管理水平、推進海洋生態文明建設、加強海權維護能力提供有力支撐,為構建人類命運共同體貢獻力量。

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