中國(guó)超級(jí)衛(wèi)星全球領(lǐng)先奪回國(guó)外80%市場(chǎng)
2月29日凌晨，中國(guó)在2015年的最后一次航天發(fā)射中，成功用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將高分四號(hào)遙感衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
此前發(fā)射的高分系列遙感衛(wèi)星以高分辨率備受外界關(guān)注，不過(guò)這次發(fā)射的高分四號(hào)卻有些與眾不同，創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)際和國(guó)內(nèi)的“第一”。
高分四號(hào)有些“與眾不同”
據(jù)國(guó)防科工局重大專項(xiàng)工程中心主任(高分專項(xiàng)總設(shè)計(jì)師兼副總指揮)童旭東介紹，與之前發(fā)射的高分一號(hào)、高分二號(hào)等低軌遙感衛(wèi)星不同，高分四號(hào)運(yùn)行于距離地面3.6萬(wàn)公里的地球同步軌道上，它不僅代表了中國(guó)目前在高軌遙感衛(wèi)星領(lǐng)域的最高成就，而且國(guó)際上也沒(méi)有能與之匹敵的同類衛(wèi)星。
童旭東解釋說(shuō)，目前各國(guó)遙感衛(wèi)星大都運(yùn)行于數(shù)百公里高度的太空低軌道上，由于距離地面近，拍攝圖象的分辨率較高，能達(dá)到米級(jí)甚至更精細(xì)。但它們有一個(gè)無(wú)法克服的缺陷——重訪周期長(zhǎng)，即衛(wèi)星在對(duì)某地首次拍攝后，需要間隔數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天，才能再次對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行拍攝。對(duì)于需要實(shí)時(shí)監(jiān)控的某些重大突發(fā)災(zāi)害而言，這就遠(yuǎn)不能滿足需要。而高分四號(hào)運(yùn)行在地球同步軌道上，相對(duì)地面保持靜止，就如同懸停在太空中的“千里眼”，這樣它就可以對(duì)固定區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間“凝視”，源源不斷地獲取目標(biāo)區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化。 高分四號(hào)可以提供中國(guó)全境和周邊國(guó)家的高時(shí)效、高分辨率的觀測(cè)數(shù)據(jù)，能以分鐘級(jí)甚至秒級(jí)間隔進(jìn)行高頻率拍攝，并在較短時(shí)間內(nèi)將拍攝圖像下傳到地面處理中心。
當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)高軌遙感技術(shù)的新突破，高分四號(hào)也得具備眾多絕活兒。盡管它距離地面遠(yuǎn)達(dá)3.6萬(wàn)公里，但仍能實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光50米、中波紅外譜段500米的高分辨率。中國(guó)航天科技集團(tuán)高分四號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師李果介紹說(shuō)，這得益于高分四號(hào)采用的大口徑面陣凝視相機(jī)，它是中國(guó)目前口徑最大的面陣成像相機(jī)，一次就能拍攝相當(dāng)于河南省大小的國(guó)土面積。高軌遙感衛(wèi)星需要克服的另一大難題是高精度指向。李果形容說(shuō)，哪怕高分四號(hào)的相機(jī)鏡頭稍微偏轉(zhuǎn)1/3600度，地面誤差也會(huì)有數(shù)公里之遠(yuǎn)，因此高分四號(hào)衛(wèi)星的姿態(tài)調(diào)整和姿態(tài)控制必須非常精準(zhǔn)。此外，高分四號(hào)的在軌設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)8年，也開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)遙感衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命新記錄。為此，它在能源、控制、元器件等方面都進(jìn)行了大量系統(tǒng)改進(jìn)。
其他國(guó)家為何沒(méi)有類似衛(wèi)星
童旭東透露，高分四號(hào)投入使用后，可為減災(zāi)、林業(yè)、地震、氣象等行業(yè)提供快速、穩(wěn)定和可靠的光學(xué)遙感數(shù)據(jù)，并與其他遙感衛(wèi)星配合，在這些領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。例如在森林防火方面，高分四號(hào)提供的紅外遙感數(shù)據(jù)可用于發(fā)現(xiàn)初發(fā)的小火，將林火消滅在萌芽狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生重大火災(zāi)需要連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)時(shí)，高分四號(hào)可為大火的撲救指揮提供近實(shí)時(shí)的50米分辨率全色圖像。此外，高分衛(wèi)星的數(shù)據(jù)還可用于森林火災(zāi)損失的快速評(píng)估，為救災(zāi)和植被恢復(fù)提供依據(jù)。
既然高軌高分辨率遙感衛(wèi)星如此有用，為何其他太空強(qiáng)國(guó)遲遲沒(méi)有取得相關(guān)突破呢?
童旭東對(duì)此解釋說(shuō)，地球同步軌道遙感技術(shù)是國(guó)際航天遙感技術(shù)的一個(gè)重要方向，但它的技術(shù)研制難度大，各國(guó)的自身需求也不盡相同。俄羅斯、美國(guó)和歐洲等國(guó)的地理位置都比中國(guó)偏北，俄羅斯尤甚，從地球同步軌道拍攝的俄羅斯境內(nèi)圖片會(huì)嚴(yán)重變形;美國(guó)則擁有全球最多的遙感衛(wèi)星，數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)很大程度上能填補(bǔ)單顆衛(wèi)星時(shí)間分辨率不高的問(wèn)題;而歐洲諸國(guó)國(guó)土面積較小，難以發(fā)揮高軌遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)范圍大的優(yōu)勢(shì)。相比之下，中國(guó)無(wú)論地理位置還是國(guó)土面積都比較合適，而且中國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家， 因此高分四號(hào)這樣的高軌高分辨率遙感衛(wèi)星可以說(shuō)是專門為中國(guó)量身定制的。
高分系列取得了哪些成果
據(jù)介紹，截止2015年11月，高分專項(xiàng)衛(wèi)星累計(jì)分發(fā)數(shù)據(jù)403萬(wàn)景，數(shù)據(jù)量超過(guò)我國(guó)以往遙感衛(wèi)星歷史數(shù)據(jù)總和。由于高分?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用，還使得近年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)價(jià)格大幅下降，分辨率低于2米的國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)已基本退出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
例如國(guó)土資源部每年都有對(duì)全球490個(gè)區(qū)域1900萬(wàn)平方公里的高分衛(wèi)星觀測(cè)需求，以往幾乎全部依靠國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)，而高分衛(wèi)星發(fā)射后，替代了將近80%的國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)。這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)可用于山水林田湖等自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測(cè)、突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查等。據(jù)透露，西藏昌都地震、陜西山陽(yáng)滑坡、新疆公格爾九別峰冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)為國(guó)家和地方政府開(kāi)展應(yīng)急救援、災(zāi)情調(diào)查、隱患點(diǎn)排查以及安置選址工作都提供了重要的技術(shù)支撐。
同時(shí)，高分專項(xiàng)還成為我國(guó)在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域進(jìn)行雙邊、多邊國(guó)際交流與合作的重要推進(jìn)力，促進(jìn)中俄、中巴(西)、中埃(及)、中印(度)之間的合作，為開(kāi)展“一帶一路”空間信息走廊建設(shè)、金磚五國(guó)星座計(jì)劃等也打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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