郭睿 李莉 科技日?qǐng)?bào)記者 付毅飛

9月12日11點(diǎn)26分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將資源一號(hào)02D衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭發(fā)射  鄭逃逃攝

這顆由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院研制的衛(wèi)星，還有個(gè)很寫實(shí)的名字——5米光學(xué)衛(wèi)星。分辨率優(yōu)于5米、光學(xué)遙感，這些特點(diǎn)都包括在里面。

這顆聽(tīng)上去很普通的衛(wèi)星，有著非凡本領(lǐng)。它配置了9譜段可見(jiàn)近紅外相機(jī)和166譜段高光譜相機(jī)，將在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)8個(gè)多光譜同時(shí)對(duì)地觀測(cè)。憑借特殊的“天眼”，它不僅能將宏觀景象、微觀細(xì)節(jié)盡收眼底，還能對(duì)觀測(cè)目標(biāo)層層剖析，看到神奇的光影世界，以此服務(wù)于國(guó)計(jì)民生。

一眼看遍北京城

農(nóng)用地、商業(yè)用地、建設(shè)用地、旅游用地、居民住宅地，國(guó)土資源有著自己獨(dú)特的“戶口”。相較于傳統(tǒng)的管理方法，通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行宏觀把控具有直觀、高效、時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)。

5米光學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目經(jīng)理李一凡介紹，該衛(wèi)星將工作在778公里高度的太陽(yáng)同步軌道，其攜帶可見(jiàn)近紅外相機(jī)幅寬達(dá)115公里，可以實(shí)現(xiàn)大中型城市一次性全覆蓋。

可見(jiàn)近紅外相機(jī)是5米光學(xué)衛(wèi)星的主載荷，由五院508所研制。據(jù)該所載荷副總設(shè)計(jì)師王軍介紹，這臺(tái)相機(jī)幅寬大，一眼就能看遍北京主城區(qū)；譜段多，融合后圖像色彩更加鮮艷。同時(shí)其全色圖像可分辨地面2.5米的景物，街道、建筑、車輛、山地水系、地貌形態(tài)等均清晰可見(jiàn)。

焦平面是相機(jī)光機(jī)主體的重要部分。508所相機(jī)技術(shù)負(fù)責(zé)人于生全說(shuō)，這臺(tái)可見(jiàn)近紅外相機(jī)譜段數(shù)多達(dá)9個(gè)，為實(shí)現(xiàn)大幅寬，又需要多片探測(cè)器拼接，在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)通道分光、多譜帶成像、探測(cè)器拼接、電路板安裝、探測(cè)器散熱等功能，焦平面設(shè)計(jì)難度極大。經(jīng)過(guò)對(duì)多種方案分析對(duì)比，研制團(tuán)隊(duì)采用了雙通道多譜段高集成焦平面技術(shù)，兩個(gè)通道分別用五色和四色探測(cè)器成像。這使得該相機(jī)可以獲取以往2臺(tái)相機(jī)才能獲取的景物信息。

探索色彩的奧秘

“紅橙黃綠青藍(lán)紫，誰(shuí)持彩練當(dāng)空舞。”毛澤東在一首《菩薩蠻·大柏地》中，描繪了大柏地雨后的景色。

不過(guò)，傳統(tǒng)的顏色概念已被近代科學(xué)所顛覆——物體的顏色并不是自身的屬性，而是吸收和反射光的結(jié)果。例如，紅色的物體是吸收了白光中其他的顏色光，反射形成了我們眼中的紅色。不同物體的反射光不同，同一物體不同狀態(tài)的反射光也不同。因此，物體反射出的不同顏色光，其實(shí)蘊(yùn)藏著豐富的信息，等待著人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

5米光學(xué)衛(wèi)星正是帶著這一使命來(lái)到太空。它會(huì)將這些信息拍攝成各式各樣的照片，作為指導(dǎo)人類觀測(cè)地球、宏觀決策、微觀調(diào)控的指南。

明礬石、高嶺石、白云母、玉髓……地底的礦產(chǎn)成分錯(cuò)綜復(fù)雜。而5米光學(xué)衛(wèi)星攜帶的166譜段高光譜相機(jī)，可以將它們層層分解。該相機(jī)一次成像將產(chǎn)生166張攜帶不同顏色信息的照片，準(zhǔn)確捕捉各類礦物質(zhì)反射的光信息，通過(guò)反演計(jì)算，能夠推算出礦產(chǎn)的含量和覆蓋范圍。可以說(shuō)，這些照片合成之后妥妥就是一張“藏寶圖”。

要實(shí)現(xiàn)一次166張照片連拍，需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸能力作保障。衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師韓波介紹，星上提供每秒900兆的數(shù)據(jù)傳輸，以及2T的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，同時(shí)采用第三代高速數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品和雙點(diǎn)波束天線提升數(shù)據(jù)下行能力，助力衛(wèi)星在軌高效穩(wěn)定運(yùn)行。

研制團(tuán)隊(duì)與衛(wèi)星合影  中國(guó)航天科技集團(tuán)五院供圖

[責(zé)任編輯：楊凡、杜小康]

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