穿云破雾  观风测浪

发布日期:2018-10-30 15:32:10文章来源:人民网

  中法海洋卫星发射现场。
  汪江波摄

  法国驻华大使(左一)参观中法海洋卫星。
  中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院供图

  10月29日8时43分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射中法海洋卫星,这是中法两国合作研制的首颗卫星。它到底长啥样,将有哪些用途,海洋卫星将如何发展?

  首次实现海风海浪同步观测,完善海洋立体监测手段

  中法海洋卫星是一颗海洋动力环境卫星。

  通常来讲,地球观测遥感卫星按观测对象划分为气象卫星、陆地卫星和海洋卫星。海洋卫星主要用于海洋遥感观测,能够全天候定时提供全球海洋信息。我国已经形成了海洋水色(海洋一号)、海洋动力环境(海洋二号、中法海洋)以及海洋监视监测(高分三号)3个海洋卫星系列。其中海洋动力环境卫星以全球海面高度、海面风场、海表温度、有效波高、海浪谱、海表盐度、海洋重力场等海洋动力环境要素为观测目标。

  据国防科工局、国家航天局系统工程司副司长赵坚介绍,中法海洋卫星有很多创新之处。

  首先,首次实现海风和海浪同步观测。海风和海浪的关系一直受到广泛关注。中法海洋卫星装载有两台新型体制的微波雷达,中方研制的新型微波散射计能够对海面风速和风向进行高精度观测,该仪器在国际上首次采用扇形旋转扫描波束体制,可同步获取海面多方位角组合观测数据,降低数据处理复杂度,提高海面风场反演精度。法方研制的海洋波谱仪可以获得海浪有效波高、海浪波向、海浪波速等海浪谱物理量的测量。

  “这两种载荷首次装载在一个卫星平台上,协同工作,国际上首次实现了同一卫星、同时、同地获取海风、海浪探测数据,为更好地科学认知海风和海浪等海洋动力环境的内在物理机理及形成规律提供了有效研究手段。”赵坚介绍,两台载荷的探测数据通过同化手段有机组合,互为补充,能够进一步提高海洋动力环境观测精度,为海上船舶航行、海上作业、海岸带管理等提供了有力的保障。

  其次,中法海洋卫星与已在轨的海洋一号、海洋二号卫星配合,进一步完善我国海洋立体监测手段。赵坚表示,中法海洋卫星探测得到的数据还能够与在轨的海洋系列卫星探测数据进行集成,弥补现有海洋系列卫星探测数据在探测手段、时间、空间上的不足,形成可见光、红外遥感、微波遥感相辅相成,全天时、全天候穿云破雾、高空间分辨率的海洋综合遥感体系。

  此外,这颗卫星的探测数据将积极用于全球气候变化研究。据两国专家介绍,中法海洋卫星获得的探测数据由中法两国科学家共享应用,两国科学家将利用该数据在海洋科学研究、全球气候变化等领域开展进一步更广泛的合作。

  同时,中法两国还可以与其他国家进行数据交换和应用交流,对于我国全球海洋环境和气候变化研究具有重要促进作用,也为“一带一路”参与国家的海洋防灾减灾、气候变化研究提供重要技术支撑。

  中法团队联合研制,有助提升我国海洋科研能力与航天国际影响力

  中法海洋卫星研制历时13年,背后凝结了无数科研人员的心血。

  据中法海洋卫星总指挥、总设计师王丽丽介绍,在13年的研制过程中,中国国家航天局与法国国家空间中心开展了富有成效的密切沟通,建立了国际先进的研制管理模式,双方研制团队在中法海洋卫星联合指导委员会的精心组织下协同工作,高质量地完成了研制。双方在中法海洋卫星的科学应用方面开展深入交流,双方科学研究团队和首席科学家发挥了重要作用,还研究制定了中法海洋卫星数据政策,为后续空间应用奠定了坚实基础。

  “中法联合研制团队在长达13年的工作中,多次召开评审会议和各类专题视频、电话会议,并先后在北京、西安、布列斯特等地召开了6次科学组会议。”中法海洋卫星中方首席科学家刘建强说。

  中法海洋卫星的成功发射和应用,具有重要的意义。

  国防科工局、国家航天局副局长吴艳华表示,首先,将促进中法两国在全球气候变化领域的务实合作,提升我国海洋科学研究能力。据了解,法国是世界上海洋监测和海洋环境预报技术比较先进的国家,在海洋波浪方向谱雷达遥感测量方面有近30年的研制经验。“中法海洋卫星合作,有助于我国充分借鉴先进成果和经验,为后续我国开展自主研制和技术创新发展奠定了一个高起点的基础,使得我国在维护海洋主权、分享人类共同财富方面拥有了更多的发言权和更大的主动权。”吴艳华说。

  同时,推动了中法航天深度合作,提升了我国航天国际影响力。

  中法海洋卫星是中国与欧洲发达国家在航天高科技领域开展的首次合作。“通过中法海洋卫星合作,我国全面、系统地了解了法国航天研制流程、规范、标准以及卫星运行等方面的情况,实现了我国航天研制生产、管理流程、技术标准与国际接轨,有利于我国与法国未来在航天领域开展更深入、更广泛的战略合作,有利于后续我国更多地参与国际对地观测计划,对促进我国与欧洲其他国家在航天领域开展战略合作、我国对地观测卫星走向国际市场具有重要意义。”吴艳华表示。

  未来将实现多星在轨,服务全球海洋环境保护及防灾减灾

  早在上世纪70年代,国外就开始了海洋系列卫星的研制工作,美国、苏联、日本、法国和欧洲空间局等相继发射了一系列海洋卫星。

  1997年我国第一颗海洋卫星——海洋一号卫星正式立项,拉开了我国海洋系列卫星发展的帷幕。经过20多年发展,到目前为止,我国已成功发射海洋一号A星、海洋一号B星、海洋一号C星、海洋二号A星、海洋二号B星、高分三号卫星等海洋卫星,中法海洋卫星是我国成功发射的第七颗海洋卫星。

  据刘建强介绍,今年是我国海洋卫星的丰收之年,继海洋一号C星、海洋二号B星之后,包括本次发射的中法海洋卫星,今年我国连续发射3颗海洋卫星,届时将形成海洋水色、海洋动力环境以及海洋监视监测3个系列5颗卫星同时在轨运行的局面,建立起种类齐全、优势互补的海洋遥感卫星观测体系,实现多颗卫星在轨组网运行、协同观测,具有对全球海域多要素、多尺度和高分辨率信息进行连续观测覆盖的能力,将在海洋权益维护、海洋环境保护、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾和海洋科学研究等领域发挥十分重要的作用。

  专家表示,尽管我国海洋卫星取得了长足进步,但相比世界先进水平,在海洋遥感载荷研制特别是在应用开发方面仍存在一定差距,且海洋卫星地面应用系统的建设仍需要进一步完善。

  在我国《海洋卫星业务发展“十三五”规划》及《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》中,明确提出了我国海洋卫星后续发展需求及规划。与海洋事业紧密相关的多颗卫星陆续发射入轨后,后续海洋水色卫星星座将形成上、下午组网高性能观测;海洋动力卫星星座将形成极轨、倾斜轨道互相配合,实现海洋动力环境要素1天多次观测。

  专家表示,我国海洋卫星实现了从无到有、从弱到强的跨越,走出了一条具有中国特色的海洋遥感卫星系列发展道路。后续我国3个系列海洋卫星会持续发射升空、投入使用,我国海洋卫星研制研发水平将不断提升,为提高我国海洋综合管理水平、推进海洋生态文明建设、加强海权维护能力提供有力支撑,为构建人类命运共同体贡献力量。


编辑:陈高桥