5月9日2時28分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，用長征四號丙運載火箭將高分五號衛(wèi)星送入705公里高度的太陽同步軌道。

高分專項工程總師、國防科工局重大專項工程中心主任童旭東表示，該衛(wèi)星將填補(bǔ)國產(chǎn)衛(wèi)星無法有效探測區(qū)域大氣污染氣體的空白，通過對大氣污染氣體、溫室氣體、氣溶膠等物理要素的監(jiān)測，動態(tài)反映我國大氣污染狀況。同時它還能對內(nèi)陸水體、陸表生態(tài)環(huán)境、蝕變礦物、巖礦類別進(jìn)行探測，為我國環(huán)境監(jiān)測、資源勘查、防災(zāi)減災(zāi)等行業(yè)提供高質(zhì)量、高可靠度的高光譜數(shù)據(jù)。

2012年12月31日，高分五號衛(wèi)星獲批立項。中國航天科技集團(tuán)八院研制團(tuán)隊對標(biāo)國際同期在軌運行的大氣高光譜探測儀器，以及規(guī)劃中的新一代星載高光譜成像儀技術(shù)指標(biāo)，決定為該衛(wèi)星搭載6臺全新研制的有效載荷，包括2臺高光譜/多光譜陸地觀測載荷，和4臺大氣類觀測載荷。“正是這6臺先進(jìn)的有效載荷，讓高分五號練就了‘火眼金睛’，將為建設(shè)美麗中國發(fā)揮作用。”八院高分五號衛(wèi)星總設(shè)計師孫允珠說。

識別物質(zhì)的“指紋”

地球上不同物質(zhì)都有獨特的光譜特征，光譜因此被視為物質(zhì)的“指紋”，成為識別和分析物體的重要依據(jù)。八院高分五號衛(wèi)星總指揮蔣光偉介紹，如果說光學(xué)成像手段只能看到物質(zhì)的形狀、尺寸等，光譜探測則可以分析物質(zhì)的具體成分。比如不僅能探測一個地方有沒有礦，還可以分析是何種礦。

一般多光譜衛(wèi)星有幾個或幾十個探測通道，高分五號不僅能實現(xiàn)從紫外至長波紅外全譜段的高光譜觀測，而且僅可見短波紅外高光譜相機(jī)就有330個探測通道，可以獲取0.4至2.5微米譜段的圖像和連續(xù)光譜信息。記者了解到，該設(shè)備的可見光譜段光譜分辨率達(dá)到5納米，不僅可以監(jiān)測飲用水源地污染，精確識別內(nèi)陸水體綠藻、黃藻等藻類的生長變化情況，還能在礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測、農(nóng)作物估產(chǎn)等方面發(fā)揮重要作用。

高分五號搭載的大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀，是國際上首臺采用空間外差干涉體制進(jìn)行溫室氣體探測的有效載荷。它能獲取二氧化碳、甲烷等大氣溫室氣體的高光譜數(shù)據(jù)，可用于區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測，以及分析全球溫室氣體起源與經(jīng)風(fēng)向傳播的“旅行圖”，為氣候變化研究及環(huán)境外交提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星中的“全能運動員”

在眾多衛(wèi)星中，高分五號如同一位“全能運動員”。它將在國內(nèi)首次運用高光譜/多光譜進(jìn)行對地成像觀測、天底觀測、掩星觀測、海洋耀斑觀測、多角度觀測、偏振觀測等，是國內(nèi)探測手段最多的光學(xué)遙感衛(wèi)星。多達(dá)26種的工作模式，幾乎涵蓋目前光學(xué)遙感衛(wèi)星之所能。

該衛(wèi)星搭載的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀，是我國第一臺用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染氣體探測的高光譜有效載荷。其天底觀測角度達(dá)114度，就像是一個廣角鏡，不但一天就能覆蓋全球，還能實現(xiàn)定量監(jiān)測大氣中含量極少的污染氣體分布、變化和輸運過程。

大氣氣溶膠多角度偏振探測儀則能實現(xiàn)大視場、多角度成像，不僅可以對地表任一目標(biāo)進(jìn)行9至11個角度的全方位觀測，而且每個角度還能獲取3個譜段偏振觀測圖像，在目前國際同類設(shè)備中多光譜、多角度和偏振探測能力最強(qiáng)，將在霧霾、大氣顆粒物監(jiān)測等方面發(fā)揮重要作用。

為探測數(shù)據(jù)提供精準(zhǔn)標(biāo)尺

除了具有高光譜優(yōu)勢，高分五號在定標(biāo)精度方面也有出眾能力。

八院高分五號衛(wèi)星工程總師徐博明介紹，高精度的定標(biāo)是高光譜衛(wèi)星定量化應(yīng)用的基礎(chǔ)，如同標(biāo)尺，決定著測量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。該衛(wèi)星上裝載的太陽漫反射板、比輻射計、變溫黑體、LED等7類星上定標(biāo)器，就是用于給星上載荷進(jìn)行輻射和光譜定標(biāo)。光譜定標(biāo)精度最高可達(dá)0.008波數(shù)，在國內(nèi)衛(wèi)星中精度最高，足以保證探測信息準(zhǔn)確不失真。

由航天科技集團(tuán)五院508所研制的大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測儀，是我國第一臺寬譜段星載超高光譜分辨率大氣掩星探測儀，也是我國光譜分辨率、光譜定標(biāo)精度最高的星載探測儀。該設(shè)備獲取的干涉數(shù)據(jù)可用于分析溫室氣體、臭氧等痕量氣體的垂直分布信息，就像為大氣做切片，為氣候變化研究和大氣環(huán)境監(jiān)測提供科學(xué)依據(jù)。

“高分五號在軌運行的前3年，也是我國進(jìn)行環(huán)境治理攻堅戰(zhàn)的3年，它將為我國高光譜分辨率遙感衛(wèi)星應(yīng)用起到重要示范作用。”孫允珠表示，今后我國高光譜衛(wèi)星將由依靠陽光反射的被動探測，向使用激光主動探測方向發(fā)展，由低軌向高軌發(fā)展，將在環(huán)境治理和國土資源勘測等方面發(fā)揮更大作用。