數(shù)說“太空全能神探”
光明日報(bào)記者 張 蕾 光明日報(bào)通訊員 張?zhí)m蘭 劉錦洋
4月7日,由航天科技集團(tuán)五院抓總研制的高分三號03星成功發(fā)射,我國海陸監(jiān)視監(jiān)測迎來“三星組網(wǎng)”時(shí)代。
高分三號系列衛(wèi)星功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越,可滿足海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋動力環(huán)境監(jiān)測以及國土、環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)和氣象等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。那么,高分三號系列衛(wèi)星為什么被稱為“太空全能神探”?就社會關(guān)注,記者邀請航天專家通過幾組數(shù)據(jù)來解讀。
在2066個(gè)日夜繞地球飛行29600圈
2016年8月10日,高分三號(01星)成功發(fā)射,8月25日傳回首幅圖像,這標(biāo)志著我國雷達(dá)成像衛(wèi)星全面服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的時(shí)代來臨。高分三號(01星)是我國首顆長壽命設(shè)計(jì)的低軌大型遙感衛(wèi)星,設(shè)計(jì)壽命為8年。在太空巡游近6年以來,該衛(wèi)星長期處于任務(wù)飽和狀態(tài),并保持著“零問題”的高質(zhì)量紀(jì)錄。
2021年11月23日,高分三號02星成功發(fā)射,與01星實(shí)現(xiàn)雙星運(yùn)行,邁出了我國海陸監(jiān)視監(jiān)測合成孔徑雷達(dá)(SAR)衛(wèi)星星座建設(shè)的關(guān)鍵一步。
“從首發(fā)星成功發(fā)射到如今三星組網(wǎng),高分三號系列衛(wèi)星在軌工作2066個(gè)日夜,繞地球飛行共計(jì)29600圈。”高分三號系列衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師張慶君介紹。
1米分辨率與650公里幅寬相得益彰
作為雷達(dá)成像衛(wèi)星,高分三號系列衛(wèi)星在立項(xiàng)之初就受到各方密切關(guān)注??紤]到用戶迫切的應(yīng)用需求,航天科技集團(tuán)五院科研團(tuán)隊(duì)深入研究海洋、減災(zāi)、水利、氣象等眾多行業(yè)對微波遙感數(shù)據(jù)的需要,以“既要高性能,又要多應(yīng)用”為目標(biāo),攻克了50多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),使高分三號(01星)具備高分辨率、多成像模式、大成像幅寬等特點(diǎn),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過國際同類衛(wèi)星水平。
據(jù)張慶君介紹,科研團(tuán)隊(duì)為高分三號“量身定制”了12種成像模式,涵蓋傳統(tǒng)的條帶成像模式和掃描成像模式,以及面向海洋應(yīng)用的波成像模式和全球觀測成像模式等,并在后續(xù)運(yùn)行過程中針對具體應(yīng)用拓展了10多種試驗(yàn)?zāi)J?。“作為世界上成像模式最多的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星,高分三號(01星)的分辨率可達(dá)1米,是世界上分辨率最高的C頻段、多極化衛(wèi)星,與最大幅寬可達(dá)650公里的優(yōu)勢相結(jié)合,既能實(shí)現(xiàn)大范圍普查,也能實(shí)施特定區(qū)域詳查,可以滿足不同用戶對不同目標(biāo)成像的需求。”
一次開機(jī)能拍攝地球半圈到一整圈
高分三號(01星)具備探測海洋內(nèi)波的能力,已經(jīng)成為當(dāng)前監(jiān)測海洋內(nèi)波的重要力量。
據(jù)悉,在海洋觀測模式下,高分三號(01星)實(shí)現(xiàn)了單次開機(jī)連續(xù)成像近1小時(shí)的能力——這意味著衛(wèi)星一次開機(jī)可以從北極拍到南極。在此基礎(chǔ)上,研制人員持續(xù)優(yōu)化,將02星的這項(xiàng)指標(biāo)提高了1倍。“也就是說,同樣工作一次,在海洋觀測模式下,02星和03星一次開機(jī)可連續(xù)監(jiān)測范圍和獲取信息量均得到翻倍,特別對海洋內(nèi)波監(jiān)測,可獲取充足的變化數(shù)據(jù),為海洋災(zāi)害預(yù)警、防范的及時(shí)響應(yīng)提供了更精確的支撐?!备叻秩?2星總體主任設(shè)計(jì)師趙良波進(jìn)一步解釋說。
隨著02星、03星的加入,再加上原有的01星,高分三號系列衛(wèi)星“三星組網(wǎng)”將大大提升衛(wèi)星的重訪和應(yīng)用能力?!皢涡沁\(yùn)行時(shí),01星實(shí)現(xiàn)對地面同一地點(diǎn)的平均重訪需要0.6天;而隨著03星入軌運(yùn)行,這一時(shí)間可以縮短至0.2天,單日成像提升到5次?!备叻秩?3星總體主任設(shè)計(jì)師肖鵬飛指出。
覆蓋34820萬平方公里,繪制全球“一張圖”
作為我國高分專項(xiàng)家族中的雷達(dá)成像衛(wèi)星,高分三號(01星)改變了我國民用高分辨率SAR數(shù)據(jù)對進(jìn)口的依賴。
相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示:截至2022年3月,高分三號(01星)有效覆蓋全球面積34820萬平方公里,實(shí)現(xiàn)了全球、全國一張圖繪制。“目前,高分三號(01星)已向各行業(yè)用戶分發(fā)數(shù)據(jù)超過195萬景,針對225次應(yīng)急事件啟動應(yīng)急觀測服務(wù)900余次,在斯里蘭卡水災(zāi)、巴西森林大火等應(yīng)急事件中分發(fā)超過2000景數(shù)據(jù)。”張慶君舉例介紹。
在航天專家看來,高分三號“三星組網(wǎng)”后,整體成像能力將大幅提升,標(biāo)志著我國民用高分辨率SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)由示范應(yīng)用階段正式跨入業(yè)務(wù)化應(yīng)用階段。
?。ü饷魅請?bào)北京4月7日電)
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