胡喆

11月23日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭成功發(fā)射高分三號02星。國家航天局公布的信息顯示，該星運行于755公里高度太陽同步回歸軌道，主要載荷為C波段合成孔徑雷達，充分繼承了高分三號衛(wèi)星技術(shù)方案，發(fā)射入軌后將與在軌運行的高分三號衛(wèi)星進行組網(wǎng)，形成海陸雷達衛(wèi)星星座，具備1米分辨率、1天重訪的能力，此外還增加了船舶自動身份識別信號接收系統(tǒng)和星上實時處理功能。

作為高分三號系列的第二顆衛(wèi)星，高分三號02星并不是01星的簡單復(fù)制。在航天科技集團五院研制團隊的優(yōu)化設(shè)計和充分驗證下，02星實現(xiàn)了三大性能提升、裝載了兩大“利器”，實現(xiàn)兩星組網(wǎng)后“看得更久、看得更清、看得更快、本領(lǐng)更強”，提高在軌應(yīng)用效能。

延長成像時間，“看得更久”

作為一顆服務(wù)領(lǐng)域廣泛、能夠看地探海的應(yīng)用衛(wèi)星，高分三號系列衛(wèi)星工作壓力并不小。以海洋應(yīng)用為例，高分三號01星已經(jīng)成為當(dāng)前監(jiān)測海洋內(nèi)波的重要載體。海洋內(nèi)波是一種發(fā)生在海洋內(nèi)部的波動，具有破壞力，對海洋工程、石油鉆井平臺和海底石油管道造成威脅。

一般衛(wèi)星遙感僅能獲取海洋表面或近海表面信號，但01星的“火眼金睛”能夠直接獲取海洋內(nèi)部變化數(shù)據(jù)，是海洋監(jiān)測的“一把好手”。全球海洋面積大，單次開機工作獲取的信息量有限，為了滿足應(yīng)用需求，研制團隊延長了02星在海洋觀測模式下單次開機工作時長。

同樣工作一次，高分三號02星的監(jiān)測范圍、獲取信息量均為01星的2倍，特別是對海洋內(nèi)波監(jiān)測，在成像時間內(nèi)可獲取充足的海洋內(nèi)波變化數(shù)據(jù)，為預(yù)警、防范做出及時響應(yīng)。

優(yōu)化成像機制，“看得更清”

作為一顆雷達衛(wèi)星，全天時、全天候成像的獨特優(yōu)勢令高分三號01星成為應(yīng)急救援中的重要“幫手”。

2020年7月，鄱陽湖區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害，高分三號01星對重點地區(qū)開展了持續(xù)監(jiān)測。相關(guān)單位在接收到最新數(shù)據(jù)后迅速將原始數(shù)據(jù)分發(fā)至防汛抗洪一線單位，支持一線快速獲取重點地區(qū)災(zāi)害監(jiān)測圖、潰堤口監(jiān)測圖。

值得一提的是，01星對圩堤潰決口的封堵全過程進行了監(jiān)測，衛(wèi)星影像清晰展示出封堵長度和封堵后堤壩情況。

在01星良好表現(xiàn)的鼓舞下，研制團隊堅持精益求精，要讓高分三號02星“看得更清”，為應(yīng)用部門提供畫質(zhì)更好的衛(wèi)星影像。為此，團隊大膽創(chuàng)新，以減小“扇貝效應(yīng)”為突破口，提出將02星打造成太空“無影燈”的優(yōu)化思路，做到均勻輻射觀測目標(biāo)，實現(xiàn)探測影像的地勢起伏更加立體、細節(jié)呈現(xiàn)更加清晰，成像范圍進一步擴大。

縮短重訪時間，“看得更快”

正式“入職”的高分三號02星將與01星在太空“組隊”探測，大大縮短重訪時間，意味著同等條件下獲取數(shù)據(jù)更多、速度更快。

以科考為例，中國第36次南極考察隊員乘坐“雪龍”號駛離中山站，高分三號衛(wèi)星提供了高分辨率的船舶周邊海冰密度、厚度，以及中山站周邊海域冰情數(shù)據(jù)，為“雪龍”號安全航行提供路線規(guī)劃。

當(dāng)時，01星對“雪龍”號航行情況的監(jiān)測僅能做到一天1到2次成像。今后，在相同條件下，高分三號01、02星配合可實現(xiàn)單日成像3次以上，有助于提升“雪龍”號航行路線的精準(zhǔn)性和安全性。

裝備兩大“利器”，“本領(lǐng)更強”

在原有性能提升的基礎(chǔ)上，研制團隊還應(yīng)用戶需要，在高分三號02星上增設(shè)了兩個“利器”。

一是創(chuàng)新增加了AIS船舶定位技術(shù)，及時更新海上船舶的位置信息并引導(dǎo)對船舶成像和識別，及時掌握海洋氣象、航行信息等數(shù)據(jù)，有助于保障海上生命安全、提高航行的安全性。

二是增加了星上實時處理器，在特定觀測模式下可以即時進行數(shù)據(jù)處理，省去了數(shù)據(jù)處理的“中間商”，直接與用戶“見面”。以前，01星從獲取數(shù)據(jù)到用戶拿到影像圖需要間隔幾個小時的時間;現(xiàn)在，02星在10幾分鐘內(nèi)就能處理完成——這對于應(yīng)急救援來說，無疑是一個飛躍。

如今，高分三號02星的成功發(fā)射，將促進我國微波雷達衛(wèi)星實現(xiàn)從“有得用”到“用得好”的提升，提高了微波遙感數(shù)據(jù)的連續(xù)性，為應(yīng)用提供更為豐富的信息源。