文/操秀英 付毅飛
2021年12月26日11時11分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭成功發(fā)射5米光學02星(又稱資源一號02E星)。衛(wèi)星將與在軌的5米光學業(yè)務衛(wèi)星組網(wǎng)運行,形成全球領先的業(yè)務化對地光譜探測能力,基本可實現(xiàn)全國陸域范圍高光譜數(shù)據(jù)半年全覆蓋,為推動我國自然資源衛(wèi)星遙感觀測從數(shù)量向質(zhì)量生態(tài)轉(zhuǎn)變再添利器。
資源一號02E星所在的衛(wèi)星家族起源于我國首顆傳輸型遙感衛(wèi)星資源一號01星,同時也是最為著名的“國際范兒”衛(wèi)星家族。如今,這個家族已發(fā)展至第三代,加上剛剛發(fā)射成功的“新成員”共有9顆衛(wèi)星,除了第二代02C星、第三代02D星和02E星,其余6顆均為中國和巴西兩國合作研制。
1988年,中國和巴西兩國政府正式簽訂合作協(xié)議,共同研制中巴地球資源衛(wèi)星。歷經(jīng)10年,資源一號01星(又稱中巴地球資源衛(wèi)星)于1999年成功發(fā)射,開啟了傳輸型遙感衛(wèi)星時代,也開創(chuàng)了“南南合作”的典范。
在資源一號01星之前,我國遙感衛(wèi)星領域處于返回式遙感時代。衛(wèi)星返回地面以后,經(jīng)過沖洗衛(wèi)星拍攝的“膠卷”后才能獲取衛(wèi)星觀測影像數(shù)據(jù),而且該類衛(wèi)星在軌工作時間只有10天左右,監(jiān)測范圍也不能滿足我國大面積陸地監(jiān)測的需求。資源一號01星在軌工作3年多,掃描幅寬113公里,具備對地高速實時回傳功能,每年為相關部門提供100萬平方公里以上的有效數(shù)據(jù)。
至2010年,中巴兩國攜手先后研制出了01星、02星和02B星,衛(wèi)星分辨率從20米提升到2米,可支撐大比例尺國土資源動態(tài)遙感監(jiān)測等重大行業(yè)應用數(shù)據(jù),為中巴兩國在資源調(diào)查、災害監(jiān)測、城鎮(zhèn)規(guī)劃等方面作出了重要貢獻。
資源一號衛(wèi)星家族第二代的“星代表”是資源一號02C星,它是我國國土資源陸海監(jiān)測的首顆衛(wèi)星,也是資源衛(wèi)星業(yè)務化服務的里程碑。
2009年前后,世界大國已開啟高分辨率衛(wèi)星時代,我國國土資源動態(tài)監(jiān)測等重要任務的數(shù)據(jù)應用仍依賴于采購國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)。與此同時,資源一號第一代衛(wèi)星在軌服役接近尾聲,以最快速度制造一顆國產(chǎn)高分辨率國土資源衛(wèi)星,已經(jīng)成為當時的迫切需求。
“好、快、省”是資源一號02C星的研制目標。為了實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)“好”,研制團隊為02C星裝載了兩臺2.36米高分辨率相機、1臺5米全色和10米多光譜相機,其獲取數(shù)據(jù)的精度、掃描幅寬均比以前大幅提高,滿足了陸地觀測對高分辨率、大幅寬、多譜段的要求。此外,“快”和“省”也是重中之重,研制團隊充分繼承02B星的成熟技術并進行改進,同時優(yōu)化技術流程,從方案論證到衛(wèi)星出廠僅用20個月,創(chuàng)造了當時國內(nèi)遙感衛(wèi)星研制的第一速度。
資源一號02C星在軌運行10年,超期服役7年,累計獲取數(shù)據(jù)132萬余景,全球陸地有效覆蓋面積7585萬平方公里,在國土資源觀測等領域發(fā)揮了重要作用。
為了滿足新時期國土監(jiān)測與調(diào)查、地礦勘探、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等需求,資源一號第三代衛(wèi)星在精細劃分光譜譜段方面下功夫,實現(xiàn)從多譜段向高光譜轉(zhuǎn)變,增強衛(wèi)星捕捉光線的敏銳性。2019年,資源一號02D星成功發(fā)射,有效獲取大幅寬多光譜及高光譜數(shù)據(jù)。
由于資源一號02D星在軌優(yōu)異的表現(xiàn),資源一號02E星也隨即進入研制。研制團隊致力于將這顆衛(wèi)星打造成新時期的“全能星”,在02D星的基礎上進行再升級,讓02E星具備“看得廣、能透視、熱成像”三大絕技。
為了“看得廣”,衛(wèi)星裝載了1個全色、8個多光譜譜段可見近紅外相機,覆蓋監(jiān)測范圍達到115公里,可實現(xiàn)大中型城市一次性全覆蓋,直接作用于城市規(guī)劃?!澳芡敢暋眲t得益于166譜段的高光譜相機,它具備層層透視的連拍能力,可根據(jù)地物輻射出的不同光線進行精準識別,一次成像產(chǎn)生166張攜帶不同顏色信息的影像,準確捕捉各類礦物質(zhì)反射光信息,通過反演可推算出觀測地物礦產(chǎn)的含量和范圍?!盁岢上瘛笔?2E星的新功能,衛(wèi)星裝配長波紅外相機,能夠呈現(xiàn)地面熱紅外圖像,好似地球的“溫度計”,可對城市熱島、熱力排放、高能耗工業(yè)生產(chǎn)等進行監(jiān)測。