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今年9月至10月，我國接連發(fā)射了三顆海洋衛(wèi)星。那么，海洋衛(wèi)星有哪些獨門武功，我們國家還有哪些海洋衛(wèi)星？

▲ 中法海洋衛(wèi)星工作場景的藝術(shù)想象圖（左下紅色波束代表微波散射計正在工作，右上方彩色光束代表海洋波譜儀正在工作）

已有多只天眼鳥瞰大海

海洋占我們藍色星球表面積的7成以上，被譽為生命的搖籃，資源的寶庫，同樣也是全球氣候的重要調(diào)節(jié)器，世界貿(mào)易的重要通道。海洋對人類生存與可持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的意義。

我國是一個海洋大國，其中大陸海岸線約18000公里，島嶼6500多個，所轄海域約300萬平方公里。大面積、高精度、全方位認知和管控海洋，合理開發(fā)利用海洋資源，保護海洋生態(tài)環(huán)境，保障我們的海洋權(quán)益是我國重大海洋戰(zhàn)略。

建立完善的海洋遙感調(diào)查監(jiān)測體系，擴大海洋衛(wèi)星的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，能夠顯著提高對海洋的監(jiān)控能力，保障我國海洋資源與環(huán)境的保護及可持續(xù)發(fā)展，加快我國由海洋大國向海洋強國邁進的步伐。

我國目前已經(jīng)初步形成了以海洋一號系列衛(wèi)星、海洋二號系列衛(wèi)星及高分系列衛(wèi)星為代表的，包含海洋水色、海洋動力環(huán)境、海洋監(jiān)視監(jiān)測等3個門類的海洋衛(wèi)星體系，并已產(chǎn)生顯著的社會和經(jīng)濟效益。

海洋一號A衛(wèi)星是我國第一顆海洋水色衛(wèi)星，于2002年5月15日發(fā)射成功，實現(xiàn)了我國海洋衛(wèi)星零的突破。它配置了1臺10譜段水色掃描儀及1臺4譜段CCD海岸帶成像儀。在軌運行期間，它能獲取我國近海及全球重點海域的葉綠素濃度、海表溫度、懸浮泥沙含量、海冰覆蓋范圍、植被指數(shù)等動態(tài)要素信息，以及珊瑚、島礁、淺灘、海岸地貌特征。該衛(wèi)星完成了海洋水色功能及試驗驗證，促進了海洋遙感技術(shù)的發(fā)展，為我國海洋衛(wèi)星發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

海洋一號B衛(wèi)星同樣是一顆海洋水色衛(wèi)星，于2007年4月11日成功發(fā)射，在其“哥哥”海洋一號A衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，觀測能力和探測精度得到了進一步增強和提高，實現(xiàn)了我國海洋水色衛(wèi)星由試驗型向業(yè)務(wù)服務(wù)型的升級。

科學(xué)家在“海洋一號A”和“海洋一號B”兄弟倆所采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)制作了42種遙感產(chǎn)品，為海洋災(zāi)害監(jiān)測、海洋環(huán)境預(yù)報與監(jiān)測、海洋資源開發(fā)與利用、海洋科學(xué)研究等多個領(lǐng)域提供了豐碩成果，在海洋水色環(huán)境監(jiān)測、海表溫度監(jiān)測、海冰災(zāi)害監(jiān)測、赤潮災(zāi)害監(jiān)測等方面發(fā)揮了重要作用。

海洋二號A衛(wèi)星是我國第一顆海洋動力環(huán)境衛(wèi)星，于2011年8月16日成功發(fā)射，設(shè)計壽命3年，但目前仍在軌運行。它配備了雷達高度計、微波散射計、掃描輻射計、校正輻射計等多種主動和被動微波載荷，用于監(jiān)測和調(diào)查海洋動力環(huán)境，可獲得包括海面高度、溫度、風(fēng)速、浪高等多種海洋動力環(huán)境參數(shù)，為海洋環(huán)境預(yù)報、海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境監(jiān)測以及極地航線保障等提供支撐服務(wù)，尤其是對災(zāi)害性海況的預(yù)警預(yù)報為海洋防災(zāi)減災(zāi)作出了卓越貢獻。

▲ “老大哥”海洋一號A衛(wèi)星獲取的第一軌圖像

▲ 海洋一號B衛(wèi)星獲取的第一軌遙感影像圖

▲ 海洋水色儀經(jīng)過極區(qū)時所拍攝的圖像

▲ 海洋1號A衛(wèi)星的水色掃描儀境外探測墨西哥灣

此外，該衛(wèi)星還具有高定量化有效載荷、精密測定軌道、星地雙向激光通信、高精度姿態(tài)控制等多項國際先進水平的“黑科技”，實現(xiàn)了我國衛(wèi)星研制技術(shù)的跨越。

高分三號衛(wèi)星是我國首顆兼顧海陸觀測的民用雷達成像衛(wèi)星，于2016年8月10日成功發(fā)射。它是我國科技重大專項“高分辨率對地觀測系統(tǒng)”中唯一的雷達成像衛(wèi)星，能夠全天候、全天時地實現(xiàn)全球海洋與陸地信息的監(jiān)視監(jiān)測，并通過調(diào)整載荷姿態(tài)擺動，擴大對海陸的觀測范圍，提升快速響應(yīng)能力。

作為我國自主研制的首顆C頻段多極化合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星，它的“獨門秘笈”也不少：多極化相控陣天線成像、大型相控陣SAR天線展開、大熱耗SAR天線熱控、復(fù)雜條件下衛(wèi)星控制都是它的絕活，綜合性能達到國際先進水平。該衛(wèi)星的成像分辨率從1～500米，成像幅寬從10～650公里，在海洋應(yīng)用方面，它不但可以監(jiān)測我國臨近海域的風(fēng)暴潮、熱帶氣旋、海冰、海面溢油、赤潮等，也可以監(jiān)視海岸帶、海面船舶、島礁人工設(shè)施、海上石油平臺等，自發(fā)射以來超過50萬景的數(shù)據(jù)產(chǎn)品已廣泛服務(wù)于我國海洋、水利、氣象等多個業(yè)務(wù)部門，為我國實施海洋開發(fā)、環(huán)境與災(zāi)害的監(jiān)測提供了重要的技術(shù)支撐。

目前，我國的“海洋一號A、B”兄弟倆已經(jīng)光榮退休，只有“海洋二號A”和“高分三號”在軌運行，難以滿足海洋事業(yè)發(fā)展對衛(wèi)星遙感的需求。

最近發(fā)射的“海洋一號C”衛(wèi)星是我國自主研制的第三顆海洋水色水溫度衛(wèi)星，也是我國“十三五”民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中海洋業(yè)務(wù)衛(wèi)星的首發(fā)星，主要用于全球大洋水色水溫環(huán)境業(yè)務(wù)化監(jiān)測，將為中國海洋生物資源開發(fā)利用，河口港灣的建設(shè)與治理、海洋污染監(jiān)測與防治、海岸帶資源調(diào)查與開發(fā)，以及全球環(huán)境變化研究等領(lǐng)域服務(wù)。

▲ 海岸帶成像儀圖像

▲ 船舶自動識別系統(tǒng)（ais）獲取的全球大洋部分船舶位置信息

未來后起之秀值得期待

10月25日，海洋二號B衛(wèi)星發(fā)射成功。海洋二號B衛(wèi)星是海洋二號A衛(wèi)星的后續(xù)星，是一顆業(yè)務(wù)衛(wèi)星，也是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星星座的首顆星，主要遙感載荷有微波散射計、微波掃描輻射計和雷達高度計等。它將是目前在軌利用單一衛(wèi)星平臺獲取海洋動力環(huán)境信息最多的衛(wèi)星。

該衛(wèi)星的測高精度為5厘米，具備完全自主的高精度精密測定軌能力，達到國際同類衛(wèi)星的觀測精度和同等精密定軌水平。海洋二號B衛(wèi)星將與后續(xù)的海洋二號C、D衛(wèi)星組網(wǎng)，形成全天候、全天時、高頻次全球大中尺度海洋動力環(huán)境衛(wèi)星監(jiān)測體系。

10月29日成功發(fā)射的中法海洋衛(wèi)星則是落實中法兩國航天合作協(xié)議，面向海洋風(fēng)浪探測和全球氣候變化需求而研制的一顆具有海風(fēng)海浪聯(lián)合探測能力的衛(wèi)星，將率先實現(xiàn)全球海浪譜信息的空間連續(xù)獲取能力。

此外，它還將是世界首顆具備全球全天候、全天時連續(xù)同步獲取海洋風(fēng)浪信息的衛(wèi)星，在海洋減災(zāi)防災(zāi)和海上航行安全保障等方面較其他衛(wèi)星優(yōu)勢明顯。

我國將于明年發(fā)射海洋一號D衛(wèi)星，它和C星一起組成我國首個海洋民用業(yè)務(wù)衛(wèi)星星座，這組CP將上、下午組網(wǎng)，通過大幅寬、高精度、高時效性的觀測，具備全球1天2次的水色水溫探測覆蓋能力。

我國《海洋衛(wèi)星業(yè)務(wù)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》曾提出，到2020年，我國預(yù)計研制和發(fā)射海洋水色衛(wèi)星星座、海洋動力衛(wèi)星星座和海洋監(jiān)視監(jiān)測衛(wèi)星3個系列海洋衛(wèi)星，并實現(xiàn)同時在軌組網(wǎng)運行、協(xié)同觀測，基本建成系列化的海洋衛(wèi)星觀測體系、業(yè)務(wù)化的地面基礎(chǔ)設(shè)施和定量化的應(yīng)用服務(wù)體系。

按照該規(guī)劃的設(shè)想，我國到2020年將具備對全球海域、重要島礁和關(guān)鍵海峽通道連續(xù)穩(wěn)定觀測和監(jiān)測能力，拓展國家、海區(qū)和省市3級衛(wèi)星海洋應(yīng)用與服務(wù)體系，數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時/近實時共享，海洋行業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品自給率達80%，產(chǎn)品定量化水平、服務(wù)海洋能力大幅度提升，我國海洋衛(wèi)星體系的國際地位顯著增強。

我國規(guī)劃和實施中的海洋衛(wèi)星，將從根本上改變我國海洋業(yè)務(wù)衛(wèi)星在軌運行的現(xiàn)狀，實現(xiàn)海洋衛(wèi)星從單一型號到多種型譜、從試驗應(yīng)用向業(yè)務(wù)服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級，以及向系列化、業(yè)務(wù)化方向快速邁進，為海洋事業(yè)發(fā)展提供可靠穩(wěn)定的遙感數(shù)據(jù)支撐，在海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋維權(quán)執(zhí)法、海洋環(huán)境保護、海域海島管理、海洋資源調(diào)查與服務(wù)、極地與大洋科學(xué)考察方面的重大需求中發(fā)揮重要作用，為海洋強國建設(shè)提供技術(shù)保障。