文/遲惑

2023 年7 月底，華北地區(qū)遭遇特大暴雨襲擊，形成山洪，給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。在暴雨前的預(yù)報(bào)和災(zāi)后損失評(píng)估中，中國(guó)航天科技集團(tuán)及其他商業(yè)遙感企業(yè)研制的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)揮了重大的作用，為搶險(xiǎn)救災(zāi)部門(mén)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和重要的參考，充分體現(xiàn)了航天技術(shù)對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)的重要作用。

其實(shí)在世界范圍內(nèi)，空間技術(shù)用于減災(zāi)已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史。衛(wèi)星居高臨下可以在氣象災(zāi)害發(fā)生之前觀察到大氣層中云、風(fēng)和其他現(xiàn)象的發(fā)生，及時(shí)給出預(yù)警；災(zāi)害發(fā)生之后，又能夠?qū)Φ孛娣e水情況、土壤含水量、道路和基礎(chǔ)設(shè)施損毀情況進(jìn)行觀測(cè)。衛(wèi)星運(yùn)行于太空，不像地面氣象站那樣容易受到暴雨、洪水、泥石流的破壞，可以稱(chēng)得上是全天候的減災(zāi)信息員。

空間與重大災(zāi)害國(guó)際憲章

衛(wèi)星減災(zāi)活動(dòng)有一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，就是需要國(guó)際合作。那些發(fā)展滯后、綜合實(shí)力較弱的國(guó)家，沒(méi)有自行發(fā)射和運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星的能力。所以無(wú)論從哪一個(gè)角度來(lái)看，衛(wèi)星減災(zāi)的國(guó)際合作都是非常必要且具備可行性的。

自然災(zāi)害可能發(fā)生在世界上任何地方，任何一個(gè)國(guó)家在重大自然災(zāi)害面前都不可能獨(dú)善其身。衛(wèi)星是繞著地球旋轉(zhuǎn)的，也沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家會(huì)把自己的衛(wèi)星設(shè)計(jì)成只觀測(cè)自己的國(guó)土，因此，國(guó)際合作衛(wèi)星減災(zāi)機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生。空間與重大災(zāi)害國(guó)際憲章是各大國(guó)際衛(wèi)星減災(zāi)機(jī)制當(dāng)中，覆蓋面最廣、成員最多、衛(wèi)星資源最豐富的，也是很多國(guó)際合作機(jī)制的具體落實(shí)手段。

▲ “昴宿星團(tuán)”拍攝的涿州洪水災(zāi)區(qū)

憲章的發(fā)起

這個(gè)憲章是在1999 年7 月聯(lián)合國(guó)第三次外空大會(huì)上，由歐空局和法國(guó)國(guó)家空間中心聯(lián)合發(fā)起的，主要目標(biāo)是利用空間資源，支持對(duì)自然災(zāi)害或技術(shù)災(zāi)害管理的人道主義合作。這樣一個(gè)機(jī)制，很快就得到了有關(guān)國(guó)家的支持，2000 年11 月1 日憲章正式生效運(yùn)行，中國(guó)國(guó)家航天局是其中最為重要的成員之一。

憲章主要的功能有兩個(gè)，包括協(xié)助危機(jī)預(yù)防和支持應(yīng)急響應(yīng)，向遭到威脅的國(guó)家或者團(tuán)體提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)，幫助他們預(yù)測(cè)和管理可能發(fā)生的危機(jī)，并且利用有關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果和服務(wù)，來(lái)支持應(yīng)急救援重建和其他災(zāi)后活動(dòng)。憲章明確指出，各方應(yīng)該在資源基礎(chǔ)上開(kāi)展合作；參與機(jī)制的有關(guān)航天機(jī)構(gòu)和空間系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)彼此開(kāi)放；如果一個(gè)國(guó)家加入了憲章，那么這個(gè)國(guó)家的政府和有關(guān)災(zāi)害應(yīng)急組織可以直接申請(qǐng)憲章的干預(yù)。非憲章成員國(guó)可以通過(guò)成員國(guó)來(lái)間接尋求幫助。

憲章的創(chuàng)始機(jī)構(gòu)包括以下組織：玻利瓦爾空間局、法國(guó)國(guó)家空間研究中心、中國(guó)國(guó)家航天局、歐洲氣象衛(wèi)星應(yīng)用組織、歐空局、德國(guó)航空航天中心、印度空間研究組織、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、韓國(guó)宇宙航空研究院、美國(guó)宇航局、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局、俄羅斯航天局、英國(guó)航天局和DMC 國(guó)際成像公司、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、加拿大航天局、阿根廷航天局、阿聯(lián)酋航天局。

憲章現(xiàn)有的合作機(jī)構(gòu)包括以下組織：亞洲減災(zāi)中心、黑天衛(wèi)星公司、穆罕默德·本·拉希德航天中心、巴西國(guó)家空間研究與發(fā)展局、聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)委員會(huì)、聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星中心、空中客車(chē)航天與防務(wù)公司、哥白尼衛(wèi)星計(jì)劃、冰眼衛(wèi)星公司、麥克薩爾衛(wèi)星公司、行星實(shí)驗(yàn)室公司、薩特爾邏輯公司、亞洲哨兵組織。

▲ 憲章成員在北京舉辦培訓(xùn)活動(dòng)

▲ 阿聯(lián)酋航天局加入憲章

▲ 憲章成員組織召開(kāi)學(xué)術(shù)會(huì)議

▲ 國(guó)際空間站上的航天員對(duì)憲章會(huì)議表示祝賀

上述國(guó)家基本覆蓋了今天主要的航天強(qiáng)國(guó)，所以衛(wèi)星資源相當(dāng)豐富，幾乎涉及到了當(dāng)今全球所有的在軌遙感衛(wèi)星，最高分辨率達(dá)到0.3 米，包括光學(xué)衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星。

憲章的值班室設(shè)在歐空局，24 小時(shí)運(yùn)營(yíng)。值班員如果接到災(zāi)害監(jiān)測(cè)請(qǐng)求，驗(yàn)證用戶(hù)身份之后，如果確認(rèn)是授權(quán)用戶(hù)，而且災(zāi)害達(dá)到了需要干預(yù)的程度，就會(huì)通知應(yīng)急執(zhí)行官，由應(yīng)急執(zhí)行官來(lái)分析災(zāi)情和觀測(cè)需求，確定需要?jiǎng)佑玫淖罴研l(wèi)星資源，然后把有關(guān)的觀測(cè)需求提交給衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)，幫助后者制定衛(wèi)星觀測(cè)計(jì)劃，推動(dòng)數(shù)據(jù)獲取處理和分析，并且把圖像產(chǎn)品交給最終用戶(hù)來(lái)實(shí)施災(zāi)害應(yīng)對(duì)。一般來(lái)說(shuō)，從申請(qǐng)到圖像交付要經(jīng)歷兩個(gè)星期左右，但有時(shí)候幾天就能完成。

憲章的成就

從2000 年到2007 年，憲章機(jī)制經(jīng)歷了一個(gè)磨合與成熟的階段，到2007 年基本成熟。從那以后，憲章機(jī)制每年要啟動(dòng)40 多次，涉及洪澇、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)降雨導(dǎo)致的滑坡、雪災(zāi)、地震、火山等等。

這個(gè)憲章對(duì)中國(guó)也發(fā)揮了很重要的作用。在2012 年以前，中國(guó)的地球觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量還不多，不能夠充分覆蓋中國(guó)國(guó)土，而中國(guó)又是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，所以在那段時(shí)間里，憲章成為中國(guó)重大災(zāi)害監(jiān)測(cè)的主要信息源。

隨著中國(guó)高分工程的實(shí)施，以及吉林一號(hào)、高景一號(hào)等衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，目前中國(guó)對(duì)于國(guó)外衛(wèi)星的依賴(lài)性已經(jīng)沒(méi)有那么高了，但是這也反過(guò)來(lái)為中國(guó)提供了良好的條件，利用憲章機(jī)制讓國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星在全球防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了更大的作用，更加充分地體現(xiàn)了中國(guó)的大國(guó)地位和大國(guó)作用。

▲高景一號(hào)衛(wèi)星與國(guó)外衛(wèi)星的圖像對(duì)比

中國(guó)的衛(wèi)星也為憲章機(jī)制的運(yùn)行作出了重要的貢獻(xiàn)。在憲章官網(wǎng)的“圖書(shū)館”欄目下，列出了所有可用衛(wèi)星的名字，其中有3 顆中巴地球資源衛(wèi)星、3 顆高分衛(wèi)星和吉林一號(hào)、吉林一號(hào)A。雖然其中一部分衛(wèi)星已經(jīng)壽命終結(jié)，但是它們當(dāng)年拍攝的照片依然可以作為地圖測(cè)繪的基礎(chǔ)，以及具體地區(qū)歷史情況的對(duì)比數(shù)據(jù)。

超越政治的憲章

需要指出的是，空間與重大災(zāi)害國(guó)際憲章,超越了國(guó)家、民族、種族和政治陣營(yíng)，一直為世界各國(guó)的災(zāi)害應(yīng)對(duì)機(jī)構(gòu)提供敏感的衛(wèi)星圖像。只要憲章成員提出申請(qǐng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就盡量予以滿(mǎn)足。

這里可以舉幾個(gè)案例。

2004 年4 月23 日，朝鮮發(fā)生火車(chē)爆炸事件，按照朝鮮官方的說(shuō)法，有150 人遇難，800 座房屋被毀，千人受傷。因?yàn)闉?zāi)情嚴(yán)重，朝鮮非常罕見(jiàn)地請(qǐng)求了國(guó)際援助。聯(lián)合國(guó)外空事務(wù)委員會(huì)作為憲章的合作機(jī)構(gòu)，向憲章機(jī)制提出了申請(qǐng)，憲章協(xié)調(diào)了法國(guó)斯波特5 衛(wèi)星，在4 月27 日拍攝了2.5米分辨率的圖像，提供給朝鮮政府。

即使在俄烏沖突爆發(fā)后，俄羅斯遭到西方全面制裁的背景下，憲章還是為俄羅斯提供了服務(wù)。比如，今年8 月14 日熱帶風(fēng)暴卡努帶來(lái)的大雨導(dǎo)致俄羅斯遠(yuǎn)東濱海邊疆區(qū)部分地區(qū)發(fā)生洪水，距離濱海邊疆區(qū)首府海參崴約75 千米的烏蘇里斯克鎮(zhèn)受到嚴(yán)重影響。大壩倒塌，許多定居點(diǎn)的交通聯(lián)系被切斷。俄羅斯聯(lián)邦應(yīng)急部通過(guò)俄羅斯航天局向憲章機(jī)制提出了申請(qǐng)，憲章動(dòng)用了加拿大雷達(dá)星星座，向俄羅斯航天局提供了數(shù)據(jù)。俄羅斯航天局根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作了洪水地圖。而在其他渠道下，加拿大是不可能與俄羅斯開(kāi)展航天合作的。此外，在2022年8 月30 日，美國(guó)數(shù)字全球公司的世界觀測(cè)2 衛(wèi)星曾向俄羅斯梁贊州森林火災(zāi)應(yīng)對(duì)活動(dòng)提供了圖像，由俄航天局負(fù)責(zé)制圖。

俄羅斯的“老人星”也是憲章的重要值班衛(wèi)星之一。2022年6月12日，老人星3A 衛(wèi)星曾就索索貢省的布魯?；鹕絿姲l(fā)向菲律賓提供了圖像；2023年2 月12 日，向土耳其地震災(zāi)區(qū)提供了圖像。而這兩個(gè)國(guó)家都與美國(guó)有軍事同盟關(guān)系，參加了對(duì)俄羅斯的制裁。

▲ 2004 年朝鮮火車(chē)爆炸事故衛(wèi)星圖

▲ 憲章機(jī)制向俄羅斯提供的洪水衛(wèi)星圖

傾其所有的幫助

在具體的信息提供上，憲章機(jī)制基本上能夠做到傾其所有。比較突出的一個(gè)案例就是，2022 年10 月委內(nèi)瑞拉中部阿拉瓜州的拉斯特拉斯發(fā)生洪災(zāi)，大量工業(yè)區(qū)和農(nóng)田被淹沒(méi)，受災(zāi)居民超過(guò)1 萬(wàn)戶(hù)。憲章機(jī)制接到申請(qǐng)之后，動(dòng)用了10 多顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)拍攝，其中包括中國(guó)的高分三號(hào)、法國(guó)的昴宿星團(tuán)衛(wèi)星星座。由于委內(nèi)瑞拉沒(méi)有很強(qiáng)的衛(wèi)星圖像處理能力和地圖繪制能力，因此實(shí)際制作地圖的是阿聯(lián)酋的默罕默德·本·拉希德航天中心。

▲ TerraSAR-X 雷達(dá)衛(wèi)星在減災(zāi)中發(fā)揮了不少作用

2023 年7 月9 日，印度北部遭遇40 年來(lái)最大的一次降雨，造成山洪暴發(fā)。北部喜馬偕爾邦、北阿坎德邦、旁遮普邦和哈里亞納邦發(fā)布了紅色警報(bào)，表明威脅級(jí)別最高。北阿坎德邦和喜馬偕爾邦也發(fā)布了山體滑坡警告。德里的亞穆納河首次超過(guò)了最高洪水位標(biāo)記，水位達(dá)到207.55 米。7 月13日，印度空間研究組織申請(qǐng)啟動(dòng)憲章機(jī)制。從7 月15 日開(kāi)始，憲章動(dòng)用多顆衛(wèi)星，包括空客公司的Vision-1 小衛(wèi)星、加拿大的雷達(dá)星、美國(guó)行星實(shí)驗(yàn)室的PlanetScope 衛(wèi)星、法國(guó)昴宿星團(tuán)衛(wèi)星、阿根廷NewSat 衛(wèi)星、芬蘭冰眼衛(wèi)星、德國(guó)TerraSAR-X 雷達(dá)衛(wèi)星，提供衛(wèi)星圖像40 組，其中以阿根廷NewSat 衛(wèi)星拍攝的數(shù)量最多。具體負(fù)責(zé)地圖繪制的是印度空間研究組織。這些圖像顯示了災(zāi)區(qū)的洪水覆蓋范圍，為印度政府制定應(yīng)急救援計(jì)劃提供了重要的依據(jù)。

▲ 昴宿星團(tuán)衛(wèi)星模型