高分家族面面觀:“天眼兄弟”各展所長

趙竹青

2016年08月10日09:16  來源:人民網-科技頻道
 

大家好,我是高分辨率對地觀測系統重大專項家族(簡稱“高分家族”)的三號衛星。8月10號,我離開了養育我的航天科技集團公司五院的家人,被長征四號運載火箭托舉升空。歷經四載精心孕育和打磨,如今,我終於可以張開長達18米的太陽翼翅膀,伸展長達15米的合成孔徑雷達天線,用發出的微波觀測地球母親了。

在這裡,我和大哥高分一號、二哥高分二號衛星團聚了,在深冷的蒼穹,我似乎看見高分四號正在36000公裡的高軌道上向我招手。作為高分家族的新成員,我很榮幸為大家介紹我們這個卓越的大家庭。

高分全家福

我所在的高分家族,是我國十六個重大科技專項之一,被稱為“天眼”工程。我們的目標是通過系列高分辨率衛星的發射,到2020年形成我國全天候、全天時、全球覆蓋的陸地、大氣、海洋對地觀測能力。毋庸置疑,這是建立我國戰略性空間基礎設施的重大工程,對確保我國空間信息資源的自主權有重要意義。在航天國際合作中,我們這些“千裡眼”讓中國航天的腰杆更硬,提升了我國的參與程度、話語權和國際競爭力。

目前,高分家族已經發射入軌四顆衛星,包括高分一號衛星、高分二號衛星、高分四號衛星以及我高分三號衛星,另外還有三顆衛星正在研制。除我以外,其余六顆衛星全部是光學遙感衛星,提供了高精度光學對地觀測遙感數據。而我是唯一一個相控陣雷達成像衛星微波遙感衛星,與光學遙感衛星相比最大的特點就是可以全天時、全天候的成像能力,不管白天或黑夜、晴空或雷雨多雲,都可以隨時對地成像。

高分家族是特別有家國情懷的大家庭,一直把服務國計民生作為分內事。截至2015年底,我們家族的成員共分發數據約403萬景,廣泛應用於18個行業、1100家單位,在國土、環保、農業、林業、測繪等領域應用中取得了重要成果,有力支撐了國家國土資源調查、海域監察、農作物估產、環境治理等工作。

比如針對華北華東地區的霧霾現象,高分一號獲取了大量的觀測數據,為有效開展霧霾污染形成、發展、消散、治理等地基礎研究提供了信息。高分一號與高分二號聯手,基本實現了高分辨率遙感數據的自給自足。高分一號衛星還列為空間與重大災害國際憲章值班衛星,為尼泊爾地震等國際救災活動提供了數據支撐。高分四號衛星則在我國南方洪澇災害、四川涼山火災以及俄羅斯遠東地區森林火災監測等方面取得了重要成果。同時,高分四號衛星對京津冀、長三角、珠三角等重點地區連續高頻次拍攝的影像,為環保部利用冬季時間窗口查找大氣污染源提供了有力支撐。

家族成員各顯神通

細數我們高分家族的每一位成員,都是身懷絕技的主,幾乎每顆星都創造過多個第一。我隻擇其一二為您詳解。

高分二號:使我國民用遙感衛星一舉邁入亞米級“高分時代”。於2014年8月19日成功發射的高分二號衛星是當時我國空間分辨率最高的民用遙感衛星,具備高空間分辨率優於1米和幅寬大於45千米的成像能力,且達到無控制點條件下優於50米的苛刻的定位精度。它配備了當時我國焦距最長、分辨率最高的民用航天遙感相機,也是國際上同等分辨率幅寬最大的遙感相機。

此外,高分二號衛星還在高分家族中率先實現了多個首次,如:在我國民用衛星中首次使用控制力矩陀螺,採用了優化高效的控制定姿方案,使該衛星具備了大角度的快速機動能力﹔以98%國產化率成為我國單機國產化程度最高的衛星﹔首次瞄准“高壽”的目標,成為當時高分家族中設計壽命最長的衛星。

高分四號:我國首顆地球同步軌道高分辨率光學成像衛星。於2015年12月29日發射成功的高分四號衛星堪稱最牛“天眼”,是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學成像衛星,也是當時世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛星,還是當時我國時間分辨率最高、設計使用壽命最長的遙感衛星,它的應用顯著提升了我國天基對地遙感觀測能力。

高分四號衛星取得了眾多的技術創新與突破:配置有目前我國口徑最大的面陣凝視相機、首次研制的大面陣紅外探測器,攻克了高軌遙感衛星總體設計、姿態快速機動與高穩定控制、長壽命高可靠、復雜條件下成像質量保障等一系列關鍵技術,大幅提高了我國遙感衛星的整體設計、研制水平。

高分四號可發揮長期駐留固定區域上空、快速指向調整、靈活的任務編排、成像積分時間可調等優勢,實現對中國及周邊地區的高精度觀測。通俗來說,高分四號與高分一號、二號衛星採用的“巡邏守護”方式不同,它採用的是“貼身緊跟”式戰術,可以牢牢鎖定在中國領土上空,實現隨叫隨到、信手拈來、快速處理各種突發情況的遙感任務。

高分三號:世界上分辨率最高的C頻段全極化合成孔徑雷達衛星。最后就要進行隆重的自我介紹了。我於2016年8月10日成功發射,是高分家族裡唯一的微波遙感衛星,創下了我國乃至世界微波遙感衛星發展史上的多個第一,添補了多項國內外空間技術發展的空白。

例如,我的分辨率可以達到1米,在世界上C頻段、多極化衛星上,是分辨率最牛的一個﹔我是世界上工作模式最多的合成孔徑雷達衛星,不論在陸地和海上都可以“干活”,做到了“海陸全能”,不論在白天還是夜間,或是陰天、下雨、刮風、霧霾、風沙、熱天、冷天,都可以毫無影響照常“上班”﹔我還是中國低地球軌道上開機時間最長的大功率雷達成像衛星,極大的提高了衛星獲取數據的能力﹔此外,在低地球軌道上,我可是目前設計壽命最長的衛星哦。

現在,高分家族的成員們正在廣袤的太空中辛勤地工作著。“兄弟齊心,其利斷金”,我們兄弟們堅信這一點。為了我們心中的那份家國情懷,為了完成肩負的艱巨使命,我們會並肩戰斗,為祖國守護好遼闊天疆。

(責編:魏艷、趙竹青)

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