我國(guó)發(fā)射世界首顆激光二氧化碳探測(cè)衛(wèi)星

據(jù)國(guó)家航天局最新消息,4月16日2時(shí)16分,我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征四號(hào)丙遙二十八運(yùn)載火箭發(fā)射大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星。該星將推動(dòng)我國(guó)生態(tài)環(huán)境、氣象、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等領(lǐng)域遙感應(yīng)用,對(duì)提高衛(wèi)星資源綜合應(yīng)用效能、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)事業(yè)意義重大。

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星是《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》中的科研衛(wèi)星,運(yùn)行于太陽(yáng)同步軌道,主要配置大氣探測(cè)激光雷達(dá)、高精度偏振掃描儀、多角度偏振成像儀、紫外高光譜大氣成分探測(cè)儀、寬幅成像光譜儀等有效載荷。衛(wèi)星利用主動(dòng)激光、高光譜、多光譜、高精度偏振等多種手段綜合觀測(cè),可實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)大氣細(xì)顆粒物、污染氣體、溫室氣體、云和氣溶膠以及陸表、水體等環(huán)境要素大范圍、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、全天時(shí)的綜合監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星入軌后,將進(jìn)一步提升我國(guó)大氣環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)、全球氣候變化和農(nóng)作物估產(chǎn)及農(nóng)業(yè)災(zāi)害等應(yīng)用能力,推進(jìn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境、氣象、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等方面應(yīng)用,有效解決各行業(yè)部門(mén)對(duì)外國(guó)遙感數(shù)據(jù)的依賴(lài)。

國(guó)家航天局負(fù)責(zé)該衛(wèi)星工程組織管理、重大事項(xiàng)組織協(xié)調(diào)和發(fā)射許可審批,生態(tài)環(huán)境部(牽頭)、中國(guó)氣象局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等用戶(hù)部門(mén)按分工負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行,中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)地面系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行,航天科技集團(tuán)上海航天技術(shù)研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)和運(yùn)載系統(tǒng)抓總研制,中國(guó)衛(wèi)星發(fā)射測(cè)控系統(tǒng)部負(fù)責(zé)發(fā)射場(chǎng)及測(cè)控系統(tǒng)組織實(shí)施。
此次任務(wù)是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第416次發(fā)射。(文字:劉慶豐;圖片:鄭逃逃)
世界首顆激光二氧化碳探測(cè)衛(wèi)星
大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星是世界首顆具備CO2激光探測(cè)能力的衛(wèi)星,能夠大幅提升全球碳監(jiān)測(cè)和大氣污染監(jiān)測(cè)能力,衛(wèi)星在軌應(yīng)用后將實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境、氣象和農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域定量遙感服務(wù)能力的跨越式提升。
大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星設(shè)計(jì)運(yùn)行于705公里的太陽(yáng)同步軌道,整星發(fā)射重量約2.6噸,裝載了大氣探測(cè)激光雷達(dá)、高精度偏振掃描儀、多角度偏振成像儀、紫外高光譜大氣成分探測(cè)儀及寬幅成像光譜儀等五臺(tái)遙感儀器,是一顆集CO2激光主動(dòng)探測(cè)、細(xì)顆粒物立體探測(cè)、氣態(tài)污染物探測(cè)和地表環(huán)境探測(cè)的多要素綜合監(jiān)測(cè)衛(wèi)星。
大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星在CO2探測(cè)手段和精度上,在細(xì)顆粒物主被動(dòng)探測(cè)和偏振交火探測(cè)體制上,創(chuàng)造了三個(gè)世界第一。
二氧化碳探測(cè),激光雷達(dá)出奇效。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)主動(dòng)激光CO2高精度、全天時(shí)、全球探測(cè),探測(cè)精度大幅提升至優(yōu)于1ppm,達(dá)到國(guó)際最高水平,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)提供最精準(zhǔn)的遙感數(shù)據(jù)支撐。同時(shí),大氣探測(cè)激光雷達(dá)通過(guò)對(duì)大氣進(jìn)行分層“CT”掃描,國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)全球氣溶膠光學(xué)厚度、形狀和尺寸等垂直分布信息的獲取。
PM2.5監(jiān)測(cè),綜合手段創(chuàng)新高。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次采用了主被動(dòng)結(jié)合、多手段綜合的探測(cè)體制,通過(guò)裝載不同類(lèi)型、不同原理的載荷,將主動(dòng)發(fā)射激光接收的回波信號(hào)和被動(dòng)接收的太陽(yáng)光反射信號(hào)相結(jié)合,綜合反演多種遙感數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)近地面細(xì)顆粒物(PM2.5等)濃度的高精度監(jiān)測(cè),為大氣污染精準(zhǔn)防治提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。
偏振交火,信息融合效率高。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星國(guó)際首次采用融合反演級(jí)偏振交火探測(cè)技術(shù),獲取氣溶膠光學(xué)厚度、粒子尺度等多種參數(shù),通過(guò)空間、輻射和偏振維度的信息融合,大幅提升細(xì)顆粒物探測(cè)精度,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。此外,紫外高光譜大氣成分探測(cè)儀及寬幅成像光譜儀也將大幅提升氣態(tài)污染物以及地表環(huán)境監(jiān)測(cè)能力,紫外譜段高光譜大氣觀測(cè)以及寬幅多光譜觀測(cè)空間分辨率提升一倍。

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)在大氣遙感領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,將為我國(guó)實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效、建設(shè)美麗中國(guó)的目標(biāo)提供有力支撐?!笆奈濉逼陂g我國(guó)還將發(fā)射高精度溫室氣體綜合探測(cè)衛(wèi)星,與大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè),進(jìn)一步提升我國(guó)天基碳監(jiān)測(cè)能力和水平,為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè),實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)航天力量。
執(zhí)行本次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭是常溫液體三級(jí)運(yùn)載火箭,性能優(yōu)良、用途廣泛。針對(duì)不同類(lèi)型衛(wèi)星,長(zhǎng)征四號(hào)系列運(yùn)載火箭可采取靈活的發(fā)射方案,具備發(fā)射多種類(lèi)型、不同軌道要求衛(wèi)星的能力,可實(shí)施一箭一星或多星發(fā)射,其太陽(yáng)同步圓軌道運(yùn)載能力可達(dá)3噸(軌道高度700公里)。
此次任務(wù)為本年度長(zhǎng)四型號(hào)首次在太原衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行任務(wù)。高密度發(fā)射形勢(shì)下,試驗(yàn)隊(duì)員需要從上海、酒泉、太原三地集結(jié)。嚴(yán)峻的疫情形勢(shì)給本發(fā)試驗(yàn)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)也帶來(lái)了巨大的困難。型號(hào)在中國(guó)航天科技集團(tuán)和八院的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,積極籌措,精心組織,上海試驗(yàn)隊(duì)員提前一周進(jìn)入封閉管理狀態(tài),跟隨產(chǎn)品專(zhuān)列奔波90多個(gè)小時(shí),順利抵達(dá)太原衛(wèi)星發(fā)射中心。
另外一部分隊(duì)員從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行完上一發(fā)任務(wù),乘坐了三十幾個(gè)小時(shí)汽車(chē),長(zhǎng)途跋涉轉(zhuǎn)場(chǎng),還有一部分隊(duì)員是太原衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行完長(zhǎng)征六號(hào)改首飛任務(wù)后,留守繼續(xù)執(zhí)行本發(fā)任務(wù)。前方有試驗(yàn)隊(duì)員披荊斬棘,后方有上海同事疫情之下保駕護(hù)航,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心也有隊(duì)員協(xié)同作戰(zhàn),三地聯(lián)動(dòng),共鑄中國(guó)航天。為了保證試驗(yàn)隊(duì)員沒(méi)有后顧之憂(yōu),八院積極了解隊(duì)員實(shí)際困難,送去生活必需品,讓隊(duì)員和家屬們安心。長(zhǎng)征四號(hào)丙遙二十八火箭及全體隊(duì)員們用發(fā)射圓滿(mǎn)成功為上海助力,為上海加油!

本發(fā)火箭采用的統(tǒng)型WRP002運(yùn)載火箭地面測(cè)發(fā)控設(shè)備,是太原衛(wèi)星發(fā)射中心首次使用,設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前經(jīng)過(guò)了多輪考核驗(yàn)證,型號(hào)提前策劃,安排地面崗位人員提前進(jìn)場(chǎng)開(kāi)展設(shè)備敷設(shè)恢復(fù)工作,開(kāi)展六輪加嚴(yán)測(cè)試,從設(shè)備到系統(tǒng),從總測(cè)到發(fā)射場(chǎng),層層考核,最終在本次任務(wù)中表現(xiàn)完美。至此中國(guó)航天科技集團(tuán)八院已實(shí)現(xiàn)了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的小型化、自動(dòng)化和無(wú)人值守統(tǒng)型,更好地為后續(xù)發(fā)射任務(wù)地面測(cè)試及發(fā)射保駕護(hù)航。
本次任務(wù)制定專(zhuān)項(xiàng)防疫措施,嚴(yán)格落實(shí)地區(qū)及基地的防疫要求,積極做好防護(hù)措施,保證任務(wù)順利完成。本次任務(wù)加強(qiáng)落實(shí)“確認(rèn)制策劃”“數(shù)字化管理系統(tǒng)”“日清制例會(huì)”“待辦事項(xiàng)閉環(huán)落實(shí)”等管理措施,強(qiáng)化發(fā)射場(chǎng)質(zhì)量確認(rèn)和精細(xì)化過(guò)程控制,做到發(fā)射場(chǎng)工作“不放過(guò)每一個(gè)細(xì)節(jié)”;同時(shí)持續(xù)升級(jí)數(shù)字化管理系統(tǒng),使工作的完備性、細(xì)致度和工作效率得到進(jìn)一步提高。
本次發(fā)射是長(zhǎng)征四號(hào)系列運(yùn)載火箭第90次發(fā)射,是八院抓總研制的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第157次發(fā)射,也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第416次發(fā)射。(趙俊淇 易靈 董長(zhǎng)哲)